Ympäristötekijä on elinympäristö, joka vaikuttaa kehoon. Ympäristö sisältää kaikki elimet ja ilmiöt, joihin organismi on suorassa tai epäsuorassa suhteessa.

Yhdellä ja samalla ympäristötekijällä on erilaiset merkitykset yhdessä elävien organismien elämässä. Esimerkiksi maaperän suolajärjestelmällä on ensisijainen rooli kasvien mineraaliravinnossa, mutta se on välinpitämätön useimmille maaeläimille. Valaistuksen voimakkuus ja valon spektrikoostumus ovat erittäin tärkeitä fototrofisten kasvien elämässä, ja heterotrofisten organismien (sienet ja vesieläimet) elämässä valolla ei ole huomattavaa vaikutusta niiden elintoimintaan.

Ympäristötekijät vaikuttavat organismeihin eri tavoin. Ne voivat toimia ärsykkeinä, jotka aiheuttavat mukautuvia muutoksia fysiologisissa toiminnoissa; rajoituksina, jotka tekevät mahdottomaksi tiettyjen organismien olemassaolon tietyissä olosuhteissa; modifioijina, jotka määrittävät morfologiset ja anatomiset muutokset organismeissa.

Ympäristötekijöiden luokitus

Bioottiset, antropogeeniset ja abioottiset ympäristötekijät on tapana erottaa.

Bioottiset tekijät - kaikki elävien organismien aktiivisuuteen liittyvät monet ympäristötekijät. Näitä ovat fytogeeniset (kasvit), zoogeeniset (eläimet), mikrobiogeeniset (mikro-organismit) tekijät.

Antropogeeniset tekijät - kaikki monet ihmisen toimintaan liittyvät tekijät. Näitä ovat fysikaaliset (atomienergian käyttö, liikkuminen junissa ja lentokoneissa, melun ja tärinän vaikutukset jne.), Kemialliset (mineraalilannoitteiden ja torjunta-aineiden käyttö, maankuoren saastuminen teollisuus- ja kuljetusjätteellä; tupakointi, alkoholin ja huumeiden käyttö, lääkerahojen liiallinen käyttö [lähdettä ei määritelty 135 päivää]), biologinen (ruoka; organismit, joiden henkilö voi olla elinympäristö tai ravinnon lähde), sosiaalinen (liittyy ihmisten ja yhteiskunnan välisiin suhteisiin) ) tekijät.

Abioottiset tekijät ovat kaikki monia tekijöitä, jotka liittyvät elottomiin prosesseihin. Näitä ovat ilmasto (lämpötila, kosteus, paine), edaphogeeninen (mekaaninen koostumus, ilmanläpäisevyys, maaperän tiheys), orografinen (helpotus, korkeus merenpinnan yläpuolella), kemikaali (ilman kaasukoostumus, veden suolakoostumus, pitoisuus, happamuus), fyysinen (melu, magneettikentät, lämmönjohtavuus, radioaktiivisuus, kosminen säteily)

Ympäristötekijöiden (ympäristötekijöiden) yhteinen luokitus

AIKAA: evoluutiomainen, historiallinen, näyttelijä

TAAJUUDEN MUKAISUUS: jaksoittainen, ei jaksollinen

NÄYTTÖJÄRJESTYS: ensisijainen, toissijainen

ALKUPERÄ: avaruus, abioottinen (alias abiogeeninen), biogeeninen, biologinen, bioottinen, luonnontropopogeeninen, antropogeeninen (mukaan lukien teknogeeninen, ympäristön pilaantuminen), antropinen (häiriöt mukaan lukien)

NÄKÖKOHDALLA: ilmakehä, vesi (alias kosteus), geomorfologinen, edafinen, fysiologinen, geneettinen, populaatio, biosenootti, ekosysteemi, biosfääri

LUONNE: materiaali-energia, fyysinen (geofysikaalinen, lämpö), biogeeninen (alias bioottinen), informatiivinen, kemiallinen (suolapitoisuus, happamuus), monimutkainen (ekologinen, evoluutio, järjestelmän muodostava, maantieteellinen, ilmastollinen)

TAVOITE: yksilö, ryhmä (sosiaalinen, etologinen, sosioekonominen, sosio-psykologinen, laji (mukaan lukien ihmisen, sosiaalinen elämä)

YMPÄRISTÖOLOSUHTEIDEN mukaan: Tiheydestä riippumaton, Tiheydestä riippumaton

VAIKUTUSTEN PITUUS: tappava, äärimmäinen, rajoittava, häiritsevä, mutageeninen, teratogeeninen; syöpää aiheuttava

VAIKUTUSTEN SPEKTRO: valikoiva, yleinen toiminta

3. Ympäristötekijöiden vaikutukset kehoon

Organismien vastaus abioottisten tekijöiden vaikutukseen. Ympäristötekijöiden vaikutus elävään organismiin on hyvin erilainen. Joillakin tekijöillä on voimakkaampi vaikutus, toisilla heikkous; jotkut vaikuttavat kaikkiin elämän osa-alueisiin, toiset - tiettyyn elämänprosessiin. Kuitenkin niiden kehoon kohdistuvien vaikutusten luonteen ja elävien olentojen reaktioiden perusteella voidaan tunnistaa joukko yleisiä malleja, jotka sopivat tiettyyn yleiseen järjestelmään ekologisen tekijän vaikutuksesta organismin elintoimintaan (kuvio 14.1).

Kuvassa 14.1, abscissa osoittaa tekijän (esimerkiksi lämpötilan, valaistuksen, suolapitoisuuden maaliuoksessa, pH: n tai maaperän kosteuden jne.) Voimakkuuden (tai "annoksen") ja ordinaatti osoittaa kehon vastauksen ympäristötekijä kvantitatiivisessa ilmaisussaan (esimerkiksi fotosynteesin voimakkuus, hengitys, kasvunopeus, tuottavuus, yksilöiden määrä pinta-alayksikköä kohti jne.), ts. tekijän hyötyaste.

Ympäristötekijän vaikutusaluetta rajoittavat vastaavat äärimmäiset kynnysarvot (minimi- ja maksimipisteet), joilla organismin olemassaolo on edelleen mahdollista. Näitä pisteitä kutsutaan elävien olentojen kestävyyden (toleranssin) ala- ja ylärajoiksi suhteessa tiettyyn ympäristötekijään.

Abskissa-akselin kohta 2, joka vastaa kehon elintoiminnan parhaita indikaattoreita, tarkoittaa keholle suotuisinta vaikutustekijän arvoa - tämä on optimaalinen piste. Useimmille organismeille on usein vaikeaa määrittää tekijän optimaalinen arvo riittävän tarkasti; siksi on tapana puhua optimaalisesta vyöhykkeestä. Käyrän äärimmäisiä osia, jotka ilmaisevat jyrkän puutteen tai tekijän ylittävän organismien sortotilan, kutsutaan pessimumin tai stressin alueiksi. Tekijän subletaaliset arvot ovat lähellä kriittisiä pisteitä ja tappavat arvot eloonjäämisvyöhykkeen ulkopuolella.

Tällainen organismien reaktion säännöllisyys ympäristötekijöiden vaikutuksiin antaa meille mahdollisuuden pitää sitä biologisena perusperiaatteena: jokaiselle kasvi- ja eläinlajille on optimaalinen, normaalin elämän vyöhyke, pessimaaliset vyöhykkeet ja kestävyysrajat. suhteessa kuhunkin ympäristötekijään.

Erityyppiset elävät organismit eroavat selvästi toisistaan \u200b\u200bsekä optimaalisen aseman että kestävyyden rajoissa. Esimerkiksi tundran arktiset ketut voivat sietää ilman lämpötilan vaihtelut välillä noin 80 ° C (+30 - -55 ° C), jotkut lämpimän veden äyriäiset kestävät veden lämpötilan muutoksia enintään 6 ° C: ssa ° C (23-29 ° C), filamenttinen cyanobacterium oscillatoria, joka asuu Jaavan saarella vedessä, jonka lämpötila on 64 ° C, kuolee 68 ° C: ssa 5-10 minuutin kuluttua. Samoin jotkut niittyruohot suosivat maaperää, jolla on melko kapea happamuusalue - pH \u003d 3,5 - 4,5 (esimerkiksi tavallinen kanerva, valkoisen sinapin kiinnittyminen, pieni suolahappo ovat happamien maaperien indikaattoreita), toiset kasvavat hyvin laaja pH-alue - voimakkaasti happamasta emäksiseen (esim. mänty). Tässä suhteessa organismeja, joiden olemassaoloon tarvitaan tarkasti määriteltyjä, suhteellisen vakioita ympäristöolosuhteita, kutsutaan stenobiontisiksi (kreikkalaiset stenos - kapea, bion - elävät) ja organismeja, jotka elävät monenlaisissa ympäristöolosuhteissa eurybiontic (kreikan eurys - leveä). Tässä tapauksessa saman lajin organismeilla voi olla kapea amplitudi suhteessa yhteen tekijään ja laaja amplitudi toiseen nähden (esimerkiksi sopeutumiskyky kapealle lämpötila-alueelle ja laajalle vesipitoisuuden alueelle). Lisäksi sama tekijäannos voi olla optimaalinen yhdelle lajille, pessimaali toiselle ja ylittää kolmannen kestävyysrajat.

Organismien kykyä sopeutua tiettyyn ympäristötekijöiden vaihtelevuuteen kutsutaan ekologiseksi plastisuudeksi. Tämä ominaisuus on yksi elävien olentojen tärkeimmistä ominaisuuksista: säätelemällä niiden elintärkeää toimintaa ympäristöolosuhteiden muutosten mukaisesti organismit saavat kyvyn selviytyä ja jättää jälkeläisiä. Tämä tarkoittaa, että eurybiontiset organismit ovat ekologisesti plastisimpia, mikä varmistaa niiden laajan levinneisyyden, kun taas stenobiontiset organismit eroavat päinvastoin heikosta ekologisesta plastisuudesta ja näin ollen niillä on yleensä rajalliset levinneisyysalueet.

Ympäristötekijöiden vuorovaikutus. Rajoittava tekijä. Ympäristötekijät vaikuttavat elävään organismiin yhdessä ja samanaikaisesti. Tässä tapauksessa yhden tekijän vaikutus riippuu voimasta, jolla ja missä yhdistelmässä muut tekijät vaikuttavat samanaikaisesti. Tätä mallia kutsutaan tekijöiden vuorovaikutukseksi. Esimerkiksi lämpöä tai pakkasta on helpompi sietää kuivassa kuin kosteassa ilmassa. Veden haihtumisnopeus kasvien lehdillä (hengitys) on paljon suurempi, jos ilman lämpötila on korkea ja sää on tuulinen.

Joissakin tapauksissa yhden tekijän puuttuminen kompensoidaan osittain toisen vahvistumisella. Ympäristötekijöiden toiminnan osittaisen vaihdettavuuden ilmiötä kutsutaan kompensointivaikutukseksi. Esimerkiksi kasvien kuihtuminen voidaan pysäyttää sekä lisäämällä maaperän kosteuden määrää että alentamalla ilman lämpötilaa, mikä vähentää haihtumista; aavikoissa sademäärän puutteen kompensoi jossain määrin ilman suhteellisen kosteuden lisääntyminen yöllä; arktisella alueella kesän pitkä päivänvalo kompensoi lämmön puutetta.

Samanaikaisesti mikään kehon kannalta välttämättömistä ympäristötekijöistä ei voi täysin korvata toisella. Valon puuttuminen tekee kasvien elämän mahdottomaksi muiden olosuhteiden suotuisimmista yhdistelmistä huolimatta. Siksi, jos ainakin yhden elintärkeän ympäristötekijän arvo lähestyy kriittistä arvoa tai ylittää sen (alle minimin tai ylittää maksimin), niin muiden olosuhteiden optimaalisesta yhdistelmästä huolimatta yksilöitä uhkaa kuolema. Tällaisia \u200b\u200btekijöitä kutsutaan rajoittaviksi (rajoittaviksi).

Rajoittavien tekijöiden luonne vaihtelee. Esimerkiksi nurmikasvien tukahduttaminen pyökkimetsän katoksen alla, jossa valon puute rajoittaa ruohojen kehittymisen mahdollisuuksia optimaalisella lämpöjärjestelmällä, lisääntyneellä hiilidioksidipitoisuudella ja rikkaalla maaperällä. Tätä tulosta voidaan muuttaa vain vaikuttamalla rajoittavaan tekijään.

Ympäristöä rajoittavat tekijät määrittävät lajin maantieteellisen alueen. Täten lajin liikkumista pohjoiseen voi rajoittaa lämmön puute, ja aavikkojen ja kuivien arojen alueille - kosteuden puute tai liian korkeat lämpötilat. Bioottiset suhteet voivat toimia myös tekijänä, joka rajoittaa organismien leviämistä, esimerkiksi voimakkaamman kilpailijan harjoittaman alueen tai kukkivien kasvien pölyttäjien puutteen.

Rajoittavien tekijöiden tunnistaminen ja niiden toiminnan poistaminen eli elävien organismien elinympäristön optimointi on tärkeä käytännön tavoite kasvatettaessa viljelykasvien tuottavuutta ja kotieläinten tuottavuutta.

Sietokyvyn raja (lat. Tolerantio - kärsivällisyys) on ympäristötekijän alue, joka on pienimmän ja enimmäisarvon välillä, ja jonka sisällä organismin selviytyminen on mahdollista.

4. Rajoittavan (rajoittavan) tekijän laki tai Liebigin minimilaki on yksi ekologian peruslakeista, jonka mukaan tekijä, joka poikkeaa eniten optimaalisesta arvostaan, on merkittävin organismille. Siksi ympäristöolosuhteita ennustettaessa tai tutkimuksia suoritettaessa on erittäin tärkeää määrittää heikko lenkki organismien elämässä.

Organismin selviytyminen riippuu siitä, esitetäänkö se minimaalisesti (tai maksimaalisesti) ekologisen tekijän tietyllä hetkellä. Muina aikoina muut tekijät voivat olla rajoittavia. Elämänsä aikana lajin yksilöt kohtaavat erilaisia \u200b\u200brajoituksia elämäänsä. Siksi peurojen leviämistä rajoittava tekijä on lumipeitteen syvyys; talvikauhan perhoset (vihannesten ja viljakasvien tuholainen) - talven lämpötila jne.

Tämä laki otetaan huomioon maatalouskäytännössä. Saksalainen kemisti Justus Liebig havaitsi, että viljeltyjen kasvien tuottavuus riippuu ensinnäkin ravinteesta (mineraalielementistä), jota maaperässä on heikoimmin. Esimerkiksi, jos maaperän fosfori on vain 20% vaaditusta normista ja kalsium - 50% normista, rajoittava tekijä on fosforin puute; Ensinnäkin on tarpeen lisätä fosforia sisältäviä lannoitteita maaperään.

1. Ympäristö tekijät (5)

   Laki \u003e\u003e Ekologia

   Vaikutuslait ympäristöön tekijät eläville organismeille monimuotoisuudesta huolimatta ympäristöön tekijät ja erilaisia \u200b\u200b...) tai ekologinen organismin valenssi tietylle tekijä... Suotuisa toiminta-alue ekologinen tekijä a kutsutaan vyöhykkeeksi ...

2. Ympäristö tekijät uhkia Venäjän historiallisen ja kulttuuriperinnön tilalle

   Laki \u003e\u003e Kulttuuri ja taide

   ... "- sisustuksen, rakenteiden tuhoutuminen) - negatiivisen monimutkainen ympäristöön tekijät; ▫ Pyhän kolminaisuuden (Lenvinskaya) kirkko kaupungissa ... muistomerkkien suojelupolitiikasta. Liite 1 Negatiivinen vaikutus ympäristöön tekijät historian ja kulttuurin monumenteista vuonna 1999 ...

3. Ympäristö tekijät ja ekosysteemit

   Tentti \u003e\u003e Ekologia

   ... # 23. Bioottinen ekologinen tekijät Bioottinen tekijät ympäristö (bioottinen tekijät; Bioottinen ekologinen tekijät; Bioottiset tekijät ... organismien välillä. Bioottista kutsutaan ekologinen tekijätliittyy elävien organismien toimintaan ...

Ekologisen tiedon historia ulottuu vuosisatojen taakse. Jo alkeellisilla ihmisillä oli oltava jonkin verran tietoa kasveista ja eläimistä, heidän elämäntavastaan, suhteista toisiinsa ja ympäristöön. Luonnontieteiden yleisen kehityksen puitteissa tapahtui nyt ympäristötieteen alaan kuuluvan tiedon kerääminen. Ekologia nousi itsenäiseksi erilliseksi tieteenalaksi 1800-luvulla.

Termi ekologia (kreikkalaisesta ekoe-talosta, logot - opista) otti tieteeseen saksalainen biologi Ernest Haeckel.

Vuonna 1866 hän kirjoitti teoksessaan "Organismien yleinen morfologia", että tämä on "... luonnon taloustieteeseen liittyvän tiedon summa: tutkitaan koko eläimen ja ympäristön välisen suhteen kokonaisuus. orgaaninen ja epäorgaaninen ja ennen kaikkea ystävällinen tai vihamielinen suhde eläimiin ja kasveihin, joiden kanssa se suoraan tai epäsuorasti joutuu kosketuksiin. " Tämä määritelmä luokittelee ekologian biologiseksi tiedeeksi. XX vuosisadan alussa. systemaattisen lähestymistavan muodostuminen ja oppi biosfääristä, joka on laaja tietämysalue, joka sisältää monia tieteellisiä alueita sekä luonnon- että humanitaarisessa syklissä, mukaan lukien yleinen ekologia, ovat johtaneet ekosysteeminäkökulmien leviämiseen ekologiassa. Ekosysteemistä on tullut tärkein ekologian tutkimuksen kohde.

Ekosysteemi on joukko eläviä organismeja, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja ympäristönsä kanssa aineen, energian ja tiedon vaihdon kautta siten, että tämä yhtenäinen järjestelmä pysyy vakaana pitkään.

Ihmisten jatkuvasti lisääntyvä ympäristövaikutus vaati ekologisen tiedon rajojen laajentamista uudelleen. XX vuosisadan toisella puoliskolla. tieteen ja tekniikan kehitys on aiheuttanut joukon ongelmia, jotka ovat saaneet globaalin aseman, joten ekologian alalla kysymykset luonnon ja ihmisen luomien järjestelmien vertailevasta analyysistä ja niiden harmonisen rinnakkaiselon ja kehityksen etsimisestä ovat olleet selvästi esiin.

Vastaavasti ekologisen tieteen rakenne oli eriytetty ja monimutkainen. Nyt sitä voidaan edustaa neljänä päähaarana jaoteltuina: bioekologia, geoekologia, ihmisen ekologia, sovellettu ekologia.

Siksi voimme antaa ekologian määritelmän tiedeeksi erilaisten ekosysteemien toiminnan yleisistä laeista, joukon tieteellisiä ja käytännön kysymyksiä ihmisen ja luonnon välisestä suhteesta.

2. Ympäristötekijät, niiden luokitus, organismeihin kohdistuvat vaikutukset

Kaikkiin luonnossa oleviin organismeihin vaikuttavat ulkoisen ympäristön monipuolisimmat komponentit. Kaikkia organismeihin vaikuttavia ympäristön ominaisuuksia tai komponentteja kutsutaan ympäristötekijöiksi.

Ympäristötekijöiden luokitus. Ympäristötekijät (ympäristötekijät) ovat erilaisia, niillä on erilainen luonne ja toiminnan spesifisyys. Seuraavat ympäristötekijöiden ryhmät erotetaan:

1. Abiootti (elottomia tekijöitä):

a) ilmasto - valaistusolosuhteet, lämpötilaolosuhteet jne .;

b) edafinen (paikallinen) - vesihuolto, maaperän tyyppi, maasto;

c) orografinen - ilman (tuuli) ja vesivirrat.

2. Bioottiset tekijät ovat kaikenlaisia \u200b\u200belävien organismien vaikutuksia toisiinsa:

Kasvit Kasvit. Kasvit Eläimet. Kasvit Sienet. Kasvit Mikro-organismit. Eläimet Eläimet. Eläimet Sienet. Eläimet Mikro-organismit. Sienet Sienet. Sienet Mikro-organismit. Mikro-organismit Mikro-organismit.

3. Antropogeeniset tekijät ovat kaikenlaisia \u200b\u200bihmisyhteiskunnan toimintamuotoja, jotka johtavat muutoksiin muiden lajien elinympäristössä tai vaikuttavat suoraan niiden elämään. Tämän ympäristötekijäryhmän vaikutus kasvaa nopeasti vuodesta toiseen.

Ympäristötekijöiden tyypit vaikuttavat organismeihin. Ympäristötekijöillä on erilaisia \u200b\u200bvaikutuksia eläviin organismeihin. Ne voivat olla:

Ärsyttävät aineet, jotka myötävaikuttavat adaptiivisten (adaptiivisten) fysiologisten ja biokemiallisten muutosten ilmaantumiseen (lepotila, valoperiodismi);

Rajoittimet, jotka muuttavat organismien maantieteellistä levinneisyyttä johtuen mahdottomuudesta olemassaoloon näissä olosuhteissa;

Muuntajat, jotka aiheuttavat morfologisia ja anatomisia muutoksia organismeissa;

Muiden ympäristötekijöiden muutoksia osoittavat signaalit.

Ympäristötekijöiden yleiset toimintamallit:

Ympäristötekijöiden äärimmäisen monimuotoisuuden vuoksi erityyppiset organismit, jotka kokevat vaikutuksensa, reagoivat siihen eri tavoin, mutta on kuitenkin mahdollista tunnistaa joukko yleisiä lakeja (malleja) ympäristötekijöiden toiminnasta. Pysytäänpä joissakin niistä.

1. Optimaalinen laki

2. Laki ekologisen yksilöllisyyden laista

3. Rajoittavan (rajoittavan) tekijän laki

4. Epäselvän toiminnan laki

3. Ympäristötekijöiden vaikutukset organismeihin

1) Optimin sääntö. Ekosysteemille, organismille tai tietylle sen vaiheelle

kehityksessä on joukko suotuisimpia tekijäarvoja. Missä

tekijät ovat suotuisia, väestötiheys on suurin. 2) Suvaitsevaisuus.

Nämä ominaisuudet riippuvat ympäristöstä, jossa organismit elävät. Jos hän

vakaa sen

ystävät, sillä on enemmän mahdollisuuksia organismien selviytymiseen.

3) Tekijöiden vuorovaikutussääntö. Jotkut tekijät voivat parantaa tai

lieventää muiden tekijöiden vaikutusta.

4) Rajoittavien tekijöiden sääntö. Tekijä puutos tai

ylimäärä vaikuttaa negatiivisesti organismeihin ja rajoittaa ilmenemisen mahdollisuutta. vahvuus

muiden tekijöiden toimet. 5) Valoperiodismi. Valoperiodismin alla

ymmärtää kehon reaktion päivän pituuteen. Reaktio valon muutokseen.

6) Sopeutuminen luonnonilmiöiden rytmiin. Sopeutuminen päivittäiseen ja

kausirytmi, vuorovesitapahtumat, aurinkotoiminnan rytmit,

kuun vaiheet ja muut ilmiöt, jotka toistuvat tiukasti jaksoittain.

Ek. valenssi (plastisuus) - kyky org. sopeutua dep. ympäristötekijät Keskiviikko.

Ympäristötekijöiden toiminnan säännöllisyys eläviin organismeihin.

Ympäristötekijät ja niiden luokittelu. Kaikki organismit pystyvät mahdollisesti rajoittamattomasti lisääntymään ja leviämään: jopa kiinnittyvää elämäntapaa edustavilla lajeilla on ainakin yksi kehitysvaihe, jossa ne pystyvät aktiivisesti tai passiivisesti lisääntymään. Mutta samalla eri ilmastovyöhykkeillä elävien organismien lajikoostumus ei sekoita: jokaisella niistä on tietty joukko eläin-, kasvi- ja sienilajeja. Tämä johtuu organismien liiallisen lisääntymisen ja leviämisen rajoittamisesta tietyillä maantieteellisillä esteillä (meret, vuorijonot, aavikot jne.), Ilmastollisista tekijöistä (lämpötila, kosteus jne.) Sekä yksittäisten lajien välisistä suhteista.

Toiminnan luonteesta ja ominaisuuksista riippuen ympäristötekijät jaetaan abioottisiin, bioottisiin ja antropogeenisiin (antropisiin) tekijöihin.

Abioottiset tekijät ovat elämättömän luonnon komponentteja ja ominaisuuksia, jotka vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti yksittäisiin organismeihin ja niiden ryhmiin (lämpötila, valaistus, kosteus, ilman kaasukoostumus, paine, veden suolakoostumus jne.).

Erillinen ympäristötekijöiden ryhmä sisältää erilaisia \u200b\u200bihmisen taloudellisen toiminnan muotoja, jotka muuttavat erityyppisten elävien olentojen, myös ihmisen itsensä, elinympäristön tilaa (antropogeeniset tekijät). Ihmisen biologisena lajina olemisen suhteellisen lyhyen ajanjakson aikana sen toiminta on muuttanut radikaalisti planeettamme ulkonäköä, ja joka vuosi tämä vaikutus luontoon kasvaa. Joidenkin ympäristötekijöiden toiminnan voimakkuus voi pysyä suhteellisen vakaana biosfäärin kehityksen pitkillä historiallisilla jaksoilla (esimerkiksi aurinkosäteily, painovoima, meriveden suolakoostumus, ilmakehän kaasukoostumus jne.). Suurimmalla osalla niistä on vaihteleva intensiteetti (lämpötila, kosteus jne.). Kunkin ympäristötekijän vaihtelevuusaste riippuu organismien elinympäristön ominaisuuksista. Esimerkiksi maaperän lämpötila voi vaihdella merkittävästi vuodenajasta tai päivästä, säästä jne. Riippuen, kun taas vesimuodoissa, jotka ovat yli muutaman metrin syvyydessä, lämpötilahäviöitä ei ole lainkaan.

Muutokset ympäristötekijöissä voivat olla:

Ajoittain riippuen vuorokaudenajasta, vuodenajasta, Kuun sijainnista maapalloon nähden jne.

Ei-säännölliset, esimerkiksi tulivuorenpurkaukset, maanjäristykset, hurrikaanit jne .;

Suunnattu merkittäville historiallisille ajanjaksoille, esimerkiksi maapallon ilmaston muutoksiin, jotka liittyvät maan ja valtamerien suhteen uudelleenjakautumiseen.

Jokainen elävä organismi sopeutuu jatkuvasti koko ympäristötekijöiden kompleksiin eli ympäristöön ja säätelee elämän prosesseja näiden tekijöiden muutosten mukaisesti. Elinympäristö on joukko ehtoja, joissa tietyt yksilöt, populaatiot, eliöryhmät elävät.

Ympäristötekijöiden vaikutukset eläviin organismeihin. Huolimatta siitä, että ympäristötekijät ovat luonteeltaan hyvin erilaisia \u200b\u200bja erilaisia, havaitaan joitain niiden vaikutuksia eläviin organismeihin sekä organismien reaktiot näiden tekijöiden toimintaan. Organismien sopeutumista ympäristöolosuhteisiin kutsutaan mukautuksiksi. Niitä tuotetaan elävän aineen organisoitumisen kaikilla tasoilla: molekyylistä biogeosenoottiseen. Mukautukset ovat epävakaita, koska ne muuttuvat yksittäisten lajien historiallisen kehityksen aikana riippuen ympäristötekijöiden toiminnan voimakkuuden muutoksista. Jokainen organismityyppi on sopeutunut tiettyihin olemassaolon olosuhteisiin erityisellä tavalla: ei ole olemassa kahta läheisesti sukulaislajia, jotka ovat samanlaisia \u200b\u200bsopeutumisillaan (ekologisen yksilöllisyyden sääntö). Siksi mooli (hyönteissyöjä-sarja) ja moolirotta (jyrsijäsarja) on mukautettu olemaan maaperässä. Mutta mooli kaivaa käytäviä eturaajojen avulla, ja moolirotta - etuhammas, heittäen maaperän päähänsä.

Organismien hyvä sopeutuminen tiettyyn tekijään ei tarkoita samaa sopeutumista muihin (sopeutumisen suhteellisen riippumattomuuden sääntö). Esimerkiksi jäkälät, jotka voivat laskeutua orgaanisesti köyhille alustoille (kuten kiville) ja kestää kuivia aikoja, ovat erittäin herkkiä ilman pilaantumiselle.

On myös optimaalilaki: jokaisella tekijällä on positiivinen vaikutus kehoon vain tietyissä rajoissa. Tietyn tyyppisille organismeille suotuisan ympäristötekijän vaikutuksen voimakkuutta kutsutaan optimaaliseksi vyöhykkeeksi. Mitä enemmän tietyn ekologisen tekijän toiminnan voimakkuus poikkeaa otoptimalista yhdessä tai toisessa suunnassa, sitä voimakkaampi sen masentava vaikutus organismeihin (pessimum zone). Ekologisen tekijän vaikutuksen voimakkuuden arvoa, jonka mukaan organismien olemassaolo on mahdotonta, kutsutaan kestävyyden ylä- ja alarajaksi (maksimin ja minimin kriittiset pisteet). Kestävyysrajoitusten välinen etäisyys määrää tietyn lajin ekologisen valenssin suhteessa tiettyyn tekijään. Näin ollen ekologinen valenssi on sen ekologisen tekijän vaikutuksen voimakkuusalue, jossa tietty laji voi esiintyä.

Tietyn lajin yksilöiden laaja ekologinen valenssi suhteessa tiettyyn ekologiseen tekijään on merkitty etuliitteellä "evry-". Joten arktiset ketut kuuluvat eurooppalaisiin eläimiin, koska ne kestävät merkittäviä lämpötilan vaihteluja (80 ° C: n sisällä). Jotkut selkärangattomat (sienet, kilchakiv, piikkinahkaiset) kuuluvat Eurybatic-organismeihin, joten ne asettuvat rannikkoalueelta suuriin syvyyksiin ja kestävät merkittäviä paineen vaihteluita. Lajeja, jotka voivat elää monenlaisissa ympäristötekijöiden vaihteluissa, kutsutaan eurybionteiksi.Kapeaa ekologista valenssia, toisin sanoen kyvyttömyyttä kestää tietyn ympäristötekijän merkittäviä muutoksia, merkitään etuliitteellä "steno-" (esimerkiksi stenoterminen, stenobiontinen jne.).

Organismin kestävyyden optimaalisuus ja rajat suhteessa tiettyyn tekijään riippuvat toisten toiminnan voimakkuudesta. Esimerkiksi kuivalla, rauhallisella säällä on helpompi kestää matalia lämpötiloja. Organismien kestävyyden optimaalisuus ja rajat suhteessa mihin tahansa ympäristötekijään voivat siis siirtyä tiettyyn suuntaan sen mukaan, minkä voiman kanssa ja missä yhdistelmässä muut tekijät vaikuttavat (ympäristötekijöiden vuorovaikutuksen ilmiö).

Elintärkeiden ekologisten tekijöiden vastavuoroisella korvaamisella on kuitenkin tiettyjä rajoja, eikä yhtään voida korvata muilla: jos ainakin yhden tekijän toiminnan voimakkuus ylittää kestävyyden rajat, lajin olemassaolo muuttuu mahdottomaksi optimaalisesta kestävyydestä huolimatta. muiden toiminta. Siten kosteuden puute estää fotosynteesin prosessin myös optimaalisessa valaistuksessa ja CO2-pitoisuudessa ilmakehässä.

Tekijää, jonka vaikutusintensiteetti ylittää kestävyyden rajat, kutsutaan rajoittavaksi. Rajoittavat tekijät määrittävät lajien asutuksen alueen (alue). Esimerkiksi monien eläinlajien leviämistä pohjoiseen hillitsee lämmön ja valon puute, etelään - samanlainen kosteusvaje.

Joten tietyn lajin esiintyminen ja vauraus tietyssä elinympäristössä johtuu sen vuorovaikutuksesta useiden ympäristötekijöiden kanssa. Jonkin niistä riittämätön tai liiallinen toiminnan voimakkuus on mahdotonta tiettyjen lajien vaurauden ja olemassaolon kannalta.

Ympäristötekijät ovat mitä tahansa ympäristön komponentteja, jotka vaikuttavat eläviin organismeihin ja niiden ryhmiin; ne on jaettu abioottisiin (eloton luonne), bioottisiin (organismien väliset vuorovaikutuksen muodot) ja antropogeenisiin (ihmisen taloudellisen toiminnan eri muodot).

Organismien sopeutumista ympäristöolosuhteisiin kutsutaan mukautuksiksi.

Kaikilla ympäristötekijöillä on vain tietyt positiivisen vaikutuksen rajat organismeihin (optimin laki). Tekijän toiminnan voimakkuuden rajoja, joiden mukaan organismien olemassaolo tulee mahdottomaksi, kutsutaan kestävyyden ylä- ja alarajoiksi.

Organismien kestävyyden optimaalisuus ja rajat suhteessa yhteen ympäristötekijään voivat vaihdella tietyssä suunnassa riippuen intensiteetistä ja siitä, missä yhdistelmässä muut ympäristötekijät vaikuttavat (ympäristötekijöiden vuorovaikutuksen ilmiö). Heidän keskinäinen korvauksensa on kuitenkin rajallinen: mikään elintärkeä tekijä ei voi korvata muita. Kestävyysrajan ylittävää ekologista tekijää kutsutaan rajoittavaksi, se määrittää tietyn lajin kantaman.

organismien plastinen plastisuus

Organismien ekologinen plastisuus (ekologinen valenssi) on lajin sopeutumiskyky ympäristötekijän muutoksiin. Se ilmaistaan \u200b\u200bympäristötekijöiden arvoalueella, jolla tietty laji ylläpitää normaalia elintoimintaa. Mitä laajempi alue, sitä suurempi on ympäristön plastisuus.

Lajeja, joita voi esiintyä pienillä tekijän poikkeamilla optimista, kutsutaan pitkälle erikoistuneiksi, ja lajeja, jotka kestävät merkittäviä tekijän muutoksia, kutsutaan laajasti mukautuneiksi.

Ympäristön plastisuutta voidaan tarkastella sekä yksittäisen tekijän että ympäristötekijöiden kompleksin suhteen. Lajien kykyä sietää merkittäviä muutoksia tietyissä tekijöissä merkitään vastaavalla termillä etuliitteellä "evri":

Eurythermal (muovia lämpötilaan)

Eurygoline (vesipitoisuus)

Eurythotic (muovista valoon)

Eurygyric (muovista kosteuteen)

Euryoic (muovi elinympäristöön)

Euryphagous (muovi ruokaan).

Lajeja, jotka ovat sopeutuneet tämän tekijän pieniin muutoksiin, kutsutaan etuliitteeksi "steno". Näitä etuliitteitä käytetään ilmaisemaan suhteellinen sietokyky (esimerkiksi stenotermisissä lajeissa ekologinen lämpötilan optimi ja pessimum ovat lähellä toisiaan).

Lajit, joilla on laaja ekologinen plastisuus suhteessa monimutkaisiin ekologisiin tekijöihin - eurobiontit; lajit, joilla on heikko yksilöllinen sopeutumiskyky, ovat stenobionteja. Eurybionismi ja istenobiontisuus luonnehtivat erityyppisiä organismien sopeutumista selviytymiseen. Jos eurobiontit kehittyvät pitkään hyvissä olosuhteissa, ne voivat menettää ekologisen plastisuutensa ja kehittää stenobionttien piirteet. Lajit, joiden tekijä vaihtelee huomattavasti, saavat lisää ekologista plastisuutta ja muuttuvat eurobionteiksi.

Esimerkiksi vesiympäristössä on enemmän stenobionteja, koska se on ominaisuuksiltaan suhteellisen vakaa ja yksittäisten tekijöiden vaihteluiden amplitudit ovat pienet. Dynaamisemmassa ilma-maa-ympäristössä eurobiontit ovat hallitsevia. Lämminverisillä eläimillä ekologinen valenssi on laajempi kuin kylmäveristen. Nuoret ja vanhat organismit vaativat pääsääntöisesti yhtenäisempiä ympäristöoloja.

Eurybiontit ovat yleisiä, ja stenobiontisuus kaventaa niiden alueita; Joissakin tapauksissa stenobiontien korkean erikoistumisen vuoksi valtavat alueet kuuluvat. Esimerkiksi kalaa syövä kalasääski on tyypillinen stenofagi, mutta suhteessa muihin ympäristötekijöihin se on eurybiont. Tarvittavan ruoan etsimiseksi lintu pystyy matkustamaan pitkiä matkoja lennon aikana, joten se vie merkittävän alueen.

Plastisuus on organismin kyky esiintyä tietyllä ympäristötekijän arvoalueella. Plastisuus määräytyy reaktionopeuden perusteella.

Plastisuuden asteen mukaan suhteessa yksittäisiin tekijöihin kaikki tyypit on jaettu kolmeen ryhmään:

Stenotoopit ovat lajeja, joita voi esiintyä kapealla arvolla ekologista tekijää. Esimerkiksi useimmat kasvit kosteissa päiväntasaajan metsissä.

Eurytoopit ovat laajasti muovilajeja, jotka kykenevät omaksumaan erilaisia \u200b\u200belinympäristöjä, esimerkiksi kaikki kosmopoliittiset lajit.

Mesotoopit ovat väliasennossa stenotooppien ja europien välillä.

On muistettava, että laji voi olla esimerkiksi stenotooppi yhdelle tekijälle ja eurytooppi toiselle, ja päinvastoin. Esimerkiksi henkilö on eettopoinen suhteessa ilman lämpötilaan, mutta stenotooppi sen happipitoisuuden suhteen.

Ympäristötekijät On monimutkainen ympäristöolosuhteet, jotka vaikuttavat eläviin organismeihin. Erottaa elottomia tekijöitä - abioottiset (ilmastolliset, edafiset, orografiset, hydrografiset, kemialliset, pyrogeeniset), villieläinten tekijät - bioottiset (fytogeeniset ja zoogeeniset) ja antropogeeniset tekijät (ihmisen toiminnan vaikutus). Rajoittavat tekijät sisältävät kaikki tekijät, jotka rajoittavat organismien kasvua ja kehitystä. Organismin sopeutumista ympäristöön kutsutaan sopeutumiseksi. Organismin ulkoista ulkonäköä, joka heijastaa sen sopeutumiskykyä ympäristöolosuhteisiin, kutsutaan elämänmuodoksi.

Ympäristön ympäristötekijöiden käsite, niiden luokittelu

Yksittäisiä elinympäristön komponentteja, jotka vaikuttavat eläviin organismeihin ja joihin ne reagoivat sopeutumisreaktioilla (sopeutumisilla), kutsutaan ympäristötekijöiksi tai ekologisiksi tekijöiksi. Toisin sanoen kutsutaan monimutkaisia \u200b\u200bympäristöoloja, jotka vaikuttavat organismien elintärkeään aktiivisuuteen ympäristön ympäristötekijät.

Kaikki ympäristötekijät on jaettu ryhmiin:

1. Sisältävät elottomiin luonteisiin komponentteja ja ilmiöitä, jotka vaikuttavat suoraan tai välillisesti eläviin organismeihin. Monien abioottisten tekijöiden joukossa päärooli on:

• ilmasto- (aurinkosäteily, valo- ja valo-olosuhteet, lämpötila, kosteus, sademäärä, tuuli, ilmanpaine jne.);
• edafinen (maaperän mekaaninen rakenne ja kemiallinen koostumus, kosteuskapasiteetti, vesi-, ilma- ja maaperän olosuhteet, happamuus, kosteus, kaasun koostumus, pohjaveden pinta jne.);
• orografinen (helpotus, kaltevuusaltistus, kaltevuuden jyrkkyys, korkeusero, korkeus merenpinnan yläpuolella);
• hydrografinen (veden läpinäkyvyys, juoksevuus, virtausnopeus, lämpötila, happamuus, kaasun koostumus, mineraali- ja orgaanisten aineiden pitoisuus jne.);
• kemiallinen (ilmakehän kaasukoostumus, veden suolakoostumus);
• pyrogeeninen (altistuminen tulelle).

2. - joukko suhteita elävien organismien välillä sekä niiden keskinäinen vaikutus ympäristöön. Bioottisten tekijöiden vaikutus voi olla paitsi suora, myös epäsuora, ilmaistuna abioottisten tekijöiden korjauksessa (esimerkiksi muutokset maaperän koostumuksessa, mikroilmasto metsän latvuksen alla jne.). Bioottisia tekijöitä ovat:

• fytogeeninen (kasvien vaikutus toisiinsa ja ympäristöön);
• zoogeeninen (eläinten vaikutus toisiinsa ja ympäristöön).

3. Heijastaa ihmisen (suoraan) tai ihmisen toiminnan (epäsuorasti) voimakasta vaikutusta ympäristöön ja eläviin organismeihin. Tällaisia \u200b\u200btekijöitä ovat kaikki ihmisen toiminnan muodot ja ihmisyhteiskunta, jotka johtavat muutokseen luonnossa elinympäristönä ja muina lajeina ja vaikuttavat suoraan heidän elämäänsä. Jokaiseen elävään organismiin vaikuttaa eloton luonto, muiden lajien organismit, mukaan lukien ihmiset, ja se puolestaan \u200b\u200bvaikuttaa jokaiseen näistä komponenteista.

Antropogeenisten tekijöiden vaikutus luontoon voi olla sekä tietoinen että tahaton tai tajuton. Ihminen, kyntämällä neitsyt- ja kesantomaita, luo maatalousmaan, kehittää erittäin tuottavia ja tauteja kestäviä muotoja, asuttaa jotkut lajit ja tuhoaa toiset. Nämä (tietoiset) vaikutukset ovat usein negatiivisia, esimerkiksi monien eläinten, kasvien, mikro-organismien ajattelematon leviäminen, useiden lajien saalistushävitys, ympäristön pilaantuminen jne.

Bioottiset ympäristötekijät ilmenevät samaan yhteisöön kuuluvien organismien suhteen. Luonnossa monet lajit ovat läheisesti yhteydessä toisiinsa; niiden suhde toisiinsa ympäristön komponentteina voi olla erittäin monimutkainen. Yhteisön ja epäorgaanisen ympäristön väliset yhteydet ovat aina kahdenvälisiä, vastavuoroisia. Metsän luonne riippuu siis vastaavasta maaperätyypistä, mutta itse maaperä muodostuu suurelta osin metsän vaikutuksesta. Samoin lämpötilan, kosteuden ja valaistuksen metsässä määrää kasvillisuus, mutta muodostuneet ilmasto-olosuhteet puolestaan \u200b\u200bvaikuttavat metsässä elävien organismien yhteisöön.

Ympäristötekijöiden vaikutus kehoon

Organismit havaitsevat elinympäristön vaikutuksen kutsuttujen ympäristötekijöiden välityksellä ekologinen. On huomattava, että ympäristötekijä on vain muuttuva osa ympäristöä, aiheuttaen organismeissa toistuvalla muutoksellaan reagoivia mukautuvia ekologisia ja fysiologisia reaktioita, jotka perinnöllisesti kiinnittyvät evoluutioprosessiin. Ne on jaettu abioottisiin, bioottisiin ja antropogeenisiin (kuva 1).

He kutsuvat kaikkia epäorgaanisen ympäristön tekijöitä, jotka vaikuttavat eläinten ja kasvien elämään ja leviämiseen. Ne erotetaan joukosta: fysikaaliset, kemialliset ja edafiset.

Fyysiset tekijät - ne, joiden lähde on fyysinen tila tai ilmiö (mekaaninen, aalto jne.). Esimerkiksi lämpötila.

Kemialliset tekijät - ne, jotka ovat peräisin ympäristön kemiallisesta koostumuksesta. Esimerkiksi veden suolapitoisuus, happipitoisuus jne.

Edafiset (tai maaperän) tekijät ovat joukko maaperän ja kivien kemiallisia, fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia, jotka vaikuttavat sekä organismeihin, joille ne ovat elinympäristöjä, että kasvien juurijärjestelmään. Esimerkiksi biogeenisten alkuaineiden, kosteuden, maaperän rakenteen, humuspitoisuuden jne. kasvien kasvuun ja kehitykseen.

Kuva: 1. Kaavio elinympäristön (ympäristön) vaikutuksista kehoon

- ihmisen toimintaan vaikuttavat tekijät, jotka vaikuttavat luontoon (ja vesipallot, maaperän eroosiot, metsien hävittäminen jne.).

Ympäristötekijöiden rajoittaminen (rajoittaminen)kutsua sellaisia \u200b\u200btekijöitä, jotka rajoittavat organismien kehitystä ravinteiden puutteen tai ylimäärän vuoksi tarpeeseen nähden (optimaalinen sisältö).

Joten, kun kasveja kasvatetaan eri lämpötiloissa, piste, jossa havaitaan suurin kasvu optimaalinen. Koko lämpötila-aluetta minimistä maksimiin, jolla kasvu on edelleen mahdollista, kutsutaan vakauden alue (kestävyys), tai toleranssi. Sen rajapisteet, so. elämään sopivat enimmäis- ja vähimmäislämpötilat ovat stabiiliusrajat. Optimaalisen vyöhykkeen ja vastuksen rajojen välillä, kun se lähestyy jälkimmäistä, kasvi kokee kasvavaa stressiä, ts. se tulee stressialueista tai sorron alueista, vakauden rajoissa (kuva 2). Kun siirryt optimaalisesta asteikosta alaspäin ja ylöspäin, stressi ei vain kasva, mutta kun organismin vakauden rajat saavutetaan, se kuolee.

Kuva: 2. Ympäristötekijän toiminnan riippuvuus sen intensiteetistä

Kullekin kasvilajille tai eläimelle on siten optimaaliset, stressivyöhykkeet ja resistenssin (tai kestävyyden) rajat suhteessa kuhunkin ympäristön tekijään. Kun tekijä on lähellä kestävyysrajoja, keho voi yleensä olla olemassa vain lyhyen aikaa. Kapeammissa olosuhteissa yksilöiden pitkäaikainen olemassaolo ja kasvu on mahdollista. Lisääntyminen tapahtuu myös kapeammalla alueella, ja laji voi olla olemassa loputtomiin. Yleensä jossain keskellä vastusaluetta on olosuhteita, jotka ovat suotuisimpia elämälle, kasvulle ja lisääntymiselle. Näitä olosuhteita kutsutaan optimaalisiksi, joissa tietyn lajin yksilöt ovat parhaiten sopeutuneita, ts. jättää eniten jälkeläisiä. Käytännössä tällaisten olosuhteiden tunnistaminen on vaikeaa, joten optimaalinen määräytyy yleensä elintoiminnan yksittäisten indikaattoreiden (kasvunopeus, eloonjääminen jne.) Perusteella.

Sopeutuminen koostuu organismin sopeutumisesta ympäristöolosuhteisiin.

Kyky sopeutua on yksi elämän perusominaisuuksista yleensä, ja se tarjoaa mahdollisuuden sen olemassaoloon, organismien kyvyn selviytyä ja lisääntyä. Sopeutuminen ilmenee eri tasoilla - solujen biokemiasta ja yksittäisten organismien käyttäytymisestä yhteisöjen ja ekologisten järjestelmien rakenteeseen ja toimintaan. Kaikki organismien sopeutumiset olemassaoloon eri olosuhteissa ovat kehittyneet historiallisesti. Tuloksena muodostettiin kullekin maantieteelliselle vyöhykkeelle ominaiset kasvien ja eläinten ryhmät.

Mukautuksia voi olla morfologinen, - kun organismin rakenne muuttuu, kunnes uusi laji muodostuu, ja - fysiologinen,kun kehon toiminnassa tapahtuu muutoksia. Eläinten mukautuva väri, kyky muuttaa sitä valaistuksen mukaan (kampela, kameleontti jne.), Liittyy läheisesti morfologisiin mukautuksiin.

Esimerkkejä fysiologisesta sopeutumisesta ovat laajalti tunnettuja - eläinten lepotila, lintujen kausittainen muuttoliike.

Erittäin tärkeitä organismeille ovat käyttäytymissovitukset. Esimerkiksi vaistomainen käyttäytyminen määrää hyönteisten ja alempien selkärankaisten: kalojen, sammakkoeläinten, matelijoiden, lintujen jne. Toiminnan. Tämä käyttäytyminen on geneettisesti ohjelmoitu ja peritty (luontainen käyttäytyminen). Tähän sisältyy: tapa rakentaa pesä lintuihin, pariutua, kasvattaa jälkeläisiä jne.

On myös hankittu komento, jonka ihminen on saanut elämänsä aikana. Koulutus (tai oppiminen) - tärkein tapa hankkia käyttäytymistä sukupolvelta toiselle.

Yksilön kyky hallita kognitiivisia kykyjään selviytyäkseen odottamattomista muutoksista ympäristössä on älykkyys. Oppimisen ja älykkyyden rooli käyttäytymisessä kasvaa hermoston parantumisen myötä - aivokuoren lisääntyminen. Ihmisille tämä on evoluution määrittelevä mekanismi. Lajien ominaisuus sopeutua tiettyyn ympäristötekijöiden valikoimaan on merkitty käsitteellä lajin ekologinen mystiikka.

Ympäristötekijöiden yhteisvaikutus kehoon

Ympäristötekijät eivät yleensä toimi yksitellen, vaan monimutkaisesti. Yhden tekijän toiminta riippuu muiden vaikutuksen voimakkuudesta. Eri tekijöiden yhdistelmällä on huomattava vaikutus organismin optimaalisiin elinoloihin (ks. Kuva 2). Yhden tekijän toiminta ei korvaa toisen toimintaa. Ympäristön monimutkaisen vaikutuksen alaisena on kuitenkin usein mahdollista havaita "substituutioefekti", joka ilmenee eri tekijöiden vaikutusten tulosten samankaltaisuutena. Siksi valoa ei voida korvata ylimääräisellä lämmöllä tai runsaalla hiilidioksidilla, mutta lämpötilan muutosten perusteella on mahdollista keskeyttää esimerkiksi kasvien fotosynteesi.

Ympäristön monimutkaisessa vaikutuksessa eri tekijöiden vaikutus organismeihin on epätasainen. Ne voidaan jakaa suuriin, samanaikaisiin ja pieniin. Ajatekijät ovat erilaiset eri organismeilla, vaikka ne asuisivat samassa paikassa. Organismin eri elämänvaiheissa johtavan tekijän roolissa yksi tai toinen ympäristön osa voi toimia. Esimerkiksi monien viljeltyjen kasvien, kuten viljakasvien, iässä itämisen aikana johtava tekijä on lämpötila, korva- ja kukinta-aikana - maaperän kosteus, kypsymisaikana - ravinteiden määrä ja ilman kosteus. Johtavan tekijän rooli voi muuttua eri vuodenaikoina.

Johtava tekijä ei välttämättä ole sama samoille lajeille, jotka elävät erilaisissa fyysisissä ja maantieteellisissä olosuhteissa.

Johtavien tekijöiden käsitettä ei pidä sekoittaa o-käsitteeseen. Kerroin, jonka taso kvalitatiivisesti tai kvantitatiivisesti (puute tai ylimäärä) on lähellä annetun organismin kestävyysrajoituksia, kutsutaan rajoittavaksi. Rajoittavan tekijän vaikutus ilmenee myös silloin, kun muut ympäristötekijät ovat suotuisia tai jopa optimaalisia. Sekä johtavat että toissijaiset ympäristötekijät voivat toimia rajoittavina tekijöinä.

Kemia 10. Liebig esitteli käsitteen rajoittavista tekijöistä vuonna 1840. Tutkimalla eri maaperän kemiallisten alkuaineiden vaikutusta kasvien kasvuun hän muotoili periaatteen: "Ainetta, joka on vähintään, kontrolloi saantoa ja määrittää jälkimmäisen koon ja vakauden." Tämä periaate tunnetaan Liebigin minimilakina.

Rajoittava tekijä voi olla paitsi puute, kuten Liebig huomautti, myös ylimääräinen tekijä, kuten lämpö, \u200b\u200bvalo ja vesi. Kuten aiemmin todettiin, organismeille on tunnusomaista ekologinen minimi- ja maksimiarvo. Näiden kahden arvon väliä kutsutaan yleensä vakauden tai toleranssin rajoiksi.

Yleisesti ottaen ympäristötekijöiden koko kehoon vaikuttamisen monimutkaisuus heijastaa W.Shelfordin suvaitsevaisuutta koskevaa lakia: vaurauden puuttuminen tai mahdottomuus määräytyy minkä tahansa useiden tekijöiden puutteen tai päinvastoin. joiden taso voi olla lähellä tietyn organismin sietämiä rajoja (1913). Näitä kahta rajaa kutsutaan toleranssirajoiksi.

Lukuisia tutkimuksia "suvaitsevaisuuden ekologiasta" on tehty, minkä ansiosta monien kasvien ja eläinten olemassaolon rajat ovat tulleet tunnetuiksi. Yksi tällainen esimerkki on ilmakehää pilaavan aineen vaikutus ihmiskehoon (kuva 3).

Kuva: 3. Ilmakehän ilman saastuttavan aineen vaikutus ihmiskehoon. Max - suurin elintoiminta; Lisää - sallittu elintärkeä toiminta; Opt - haitallisen aineen optimaalinen (ei vaikuta elintoimintaan) pitoisuus; MPC - aineen suurin sallittu pitoisuus, joka ei muuta merkittävästi elintärkeää aktiivisuutta; Vuodet - tappava keskittyminen

Vaikuttavan tekijän (haitallinen aine) pitoisuus kuvassa. 5.2 on merkitty symbolilla C. Pitoisuusarvoilla C \u003d C vuotta ihminen kuolee, mutta peruuttamattomia muutoksia hänen ruumiissaan tapahtuu huomattavasti pienemmillä arvoilla C \u003d C max. Tästä johtuen toleranssialuetta rajoittaa tarkalleen arvo C pdc \u003d C lim. Siksi C max on määritettävä kokeellisesti jokaiselle saastuttavalle tai mille tahansa haitalliselle kemialliselle yhdisteelle, eikä se saa ylittää sen C plc: tä tietyssä elinympäristössä (elinympäristö).

Ympäristönsuojelussa se on organismin vakauden ylärajat haitallisille aineille.

Näin ollen epäpuhtauden C tosiasiallisen pitoisuuden ei tulisi ylittää Cmax (C-tosiasia ≤ Cmax \u003d C lim).

Rajoittavien tekijöiden (Lim) käsitteen arvo on, että se antaa ekologille lähtökohdan monimutkaisten tilanteiden tutkimiseen. Jos organismille on ominaista laaja sietokyky tekijälle, jolle on ominaista suhteellinen pysyvyys, ja sitä esiintyy ympäristössä kohtuullisina määrinä, tällainen tekijä on tuskin rajoittava. Päinvastoin, jos tiedetään, että tietyllä organismilla on kapea toleranssialue jollekin muuttuvalle tekijälle, tämä tekijä ansaitsee huolellisen tutkimuksen, koska se voi olla rajoittava.

Yhteisöt) keskenään ja elinympäristön kanssa. Saksan biologi Ernst Haeckel ehdotti tätä termiä ensimmäisen kerran vuonna 1869. Se syntyi itsenäisenä tieteenä 1900-luvun alussa yhdessä fysiologian, genetiikan ja muiden kanssa. Ekologian käyttöalue on organismeja, populaatioita ja yhteisöjä. Ekologia pitää heitä elävänä osana järjestelmää, jota kutsutaan ekosysteemiksi. Ekologiassa väestön käsitteillä - yhteisöt ja ekosysteemit - on selkeät määritelmät.

Populaatio (ekologian näkökulmasta) on saman lajin yksilöiden ryhmä, joka miehittää tietyn alueen ja yleensä jossain määrin eristetty muista vastaavista ryhmistä.

Yhteisö on mikä tahansa joukko eri lajien organismeja, jotka asuvat samalla alueella ja ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa trofisten (ruoka) tai paikkasuhteiden kautta.

Ekosysteemi on organismien yhteisö ympäristöineen, jotka ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa ja muodostavat ekologisen yksikön.

Kaikki maapallon ekosysteemit yhdistyvät tai ekosfääriin. On selvää, että on mahdotonta peittää koko maapallon biosfääri tutkimuksella. Siksi ekologian sovelluskohta on ekosysteemi. Kuten määritelmistä voidaan nähdä, ekosysteemi koostuu populaatioista, yksittäisistä organismeista ja kaikista elottomista tekijöistä. Tämän perusteella on mahdollista käyttää useita erilaisia \u200b\u200blähestymistapoja ekosysteemien tutkimiseen.

EkosysteemilähestyminenEkosysteemilähestymistavalla ekologi tutkii energian virtausta ekosysteemissä. Suurin kiinnostus tässä tapauksessa on organismien suhde toisiinsa ja ympäristöön. Tämän lähestymistavan avulla voidaan selittää ekosysteemien yhteenliitäntöjen monimutkainen rakenne ja antaa suosituksia luonnonvarojen järkevään käyttöön.

Yhteisön etsintä... Tämän lähestymistavan avulla tutkitaan yksityiskohtaisesti yhteisöjen lajien koostumusta ja tiettyjen lajien leviämistä rajoittavia tekijöitä. Tässä tapauksessa tutkitaan selvästi erotettavissa olevat bioottiset yksiköt (niitty, metsä, suo jne.).
lähestyminen... Kuten nimestä voi päätellä, tämän lähestymistavan soveltamispiste on väestö.
Elinympäristön etsintä... Tässä tapauksessa tutkitaan suhteellisen homogeenista ympäristöaluetta, jossa tietty organismi elää. Erillisenä, itsenäisenä tutkimusalueena sitä ei yleensä käytetä, mutta se tarjoaa tarvittavan aineiston koko ekosysteemin ymmärtämiseen.
On huomattava, että kaikkia edellä mainittuja lähestymistapoja tulisi soveltaa ihanteellisesti yhdessä, mutta tällä hetkellä se on käytännössä mahdotonta tutkittavien kohteiden suuren mittakaavan ja kenttätutkijoiden rajoitetun määrän vuoksi.

Ekologia tieteenä käyttää erilaisia \u200b\u200btutkimusmenetelmiä saadakseen objektiivista tietoa luonnollisten järjestelmien toiminnasta.

Ympäristötutkimusmenetelmät:

• havainto
• koe
• väestömäärä
• mallinnusmenetelmä

Johdanto

1.1 Abioottiset tekijät

1.2 Bioottiset tekijät

2.3 Sopeutumisen piirteet

Johtopäätös

Johdanto

Asuminen on erottamaton ympäristöstä. Jokainen yksittäinen organismi, itsenäisenä biologisena järjestelmänä, on jatkuvasti suorassa tai epäsuorassa suhteessa erilaisiin ympäristön tai toisin sanoen elinympäristön komponentteihin ja ilmiöihin, mikä vaikuttaa organismin tilaan ja ominaisuuksiin.

Ympäristö on yksi ekologisista peruskäsitteistä, mikä tarkoittaa koko organismia ympäröivien elementtien ja olosuhteiden spektriä siinä avaruuden osassa, jossa se elää, kaikkea mitä elää ja jonka kanssa se on suoraan vuorovaikutuksessa.

Kunkin organismin elinympäristö koostuu monista epäorgaanisen ja orgaanisen luonteen elementeistä sekä ihmisen ja hänen tuotantotoimintojensa tuomista elementeistä. Lisäksi jokainen elementti vaikuttaa aina suoraan tai epäsuorasti organismin tilaan, sen kehitykseen, eloonjäämiseen ja lisääntymiseen - jotkut alkuaineet voivat olla osittain tai kokonaan välinpitämättömiä organismille, toiset ovat välttämättömiä ja toiset voivat vaikuttaa kielteisesti.

Huolimatta kaikista erilaisista ympäristötekijöistä, joita käsitellään jäljempänä, ja niiden alkuperän erilaisesta luonteesta huolimatta niiden vaikutuksiin eläviin organismeihin liittyy yleisiä sääntöjä ja malleja, joiden tutkiminen on tämän työn tarkoitus.

1. Ympäristötekijät ja niiden vaikutus

Ympäristötekijä - mikä tahansa ympäristön osa, joka voi vaikuttaa suoraan tai epäsuorasti elävään organismiin ainakin yhdessä sen yksilöllisen kehityksen vaiheista. Ympäristötekijät ovat erilaisia, kun taas jokainen tekijä on yhdistelmä vastaavista ympäristöolosuhteista (organismin elintärkeään toimintaan tarvittavat ympäristön osat) ja sen resursseista (niiden saanti ympäristöön).

Ympäristötekijöiden luokittelussa on monia lähestymistapoja. Joten voit esimerkiksi erottaa: taajuuden mukaan - jaksolliset ja ei-jaksolliset tekijät; esiintymisympäristön mukaan - ilmakehä, vesi, geneettinen, populaatio jne .; alkuperän mukaan - abioottinen, avaruus-, antropogeeninen jne .; tekijät, jotka riippuvat organismien lukumäärästä ja tiheydestä jne. Kaikki tämä ympäristötekijöiden monimuotoisuus on jaettu kahteen suureen ryhmään: abioottiset ja bioottiset ( Kuva 1).

Abioottiset tekijät (eloton luonto) on monimutkainen epäorgaanisen ympäristön olosuhteet, jotka vaikuttavat kehoon.

Bioottiset tekijät (elävä luonto) on joukko joidenkin organismien elintärkeän toiminnan vaikutuksia muihin.

ekologinen tekijä abioottinen bioottinen

Kuva 1. Ympäristötekijöiden luokitus

Tällöin ihmisen toimintaan suoraan tai epäsuorasti liittyvä antropogeeninen tekijä liittyy bioottisten vaikutusten tekijöiden ryhmään, koska "bioottisten tekijöiden" käsite kattaa koko orgaanisen maailman toiminnan, johon ihminen kuuluu. Joissakin tapauksissa se erotetaan erilliseksi ryhmäksi yhdessä abioottisten ja bioottisten tekijöiden kanssa, mikä korostaa sen poikkeuksellista vaikutusta - henkilö paitsi muuttaa luonnollisten ympäristötekijöiden muotoja myös luo uusia, syntetisoimalla torjunta-aineita, lannoitteita, rakentamalla materiaalit, lääkkeet jne. ... Luokittelu on myös mahdollista, jossa bioottiset ja abioottiset tekijät liittyvät sekä luonnollisiin että antropogeenisiin tekijöihin.

1.1 Abioottiset tekijät

Elinympäristön abioottisessa osassa (elottomassa luonnossa) kaikki tekijät voidaan ensin jakaa fysikaalisiin ja kemiallisiin tekijöihin. Tarkasteltavien ilmiöiden ja prosessien olemuksen ymmärtämiseksi on kuitenkin tarkoituksenmukaista edustaa abioottisia tekijöitä ilmasto-, topografisten, kosmisten tekijöiden kokonaisuutena sekä ympäristön (vesi-, maa- tai maaperä) koostumuksen ominaisuuksina. , jne.

TO ilmastolliset tekijät liittyvät:

Auringon energia... Se leviää avaruudessa sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Organismeille havaitun säteilyn aallonpituus, sen voimakkuus ja altistuksen kesto ovat tärkeitä. Maan pyörimisen takia päivänvalo ja pimeys vaihtelevat ajoittain. Kukinta, siementen itäminen kasveissa, muuttoliike, lepotila, eläinten lisääntyminen ja paljon muuta luonnossa liittyvät valojakson kestoon (päivän pituus).

Lämpötila.Lämpötila liittyy pääasiassa aurinkosäteilyyn, mutta joissakin tapauksissa sen määrää geotermisten lähteiden energia. Jäätymispisteen alapuolella olevissa lämpötiloissa elävä solu on fyysisesti vaurioitunut muodostuneiden jääkiteiden avulla ja kuolee, ja korkeissa lämpötiloissa entsyymit denaturoituvat. Valtaosa kasveista ja eläimistä ei kestä kehon negatiivisia lämpötiloja. Vesiympäristössä veden korkean lämpökapasiteetin vuoksi lämpötilan muutokset eivät ole yhtä äkillisiä ja olosuhteet vakaampia kuin maalla. Tiedetään, että alueilla, joilla lämpötila vaihtelee suuresti päivän aikana, samoin kuin eri vuodenaikoina, lajien monimuotoisuus on pienempi kuin alueilla, joilla lämpötila on tasaisempi päivässä ja vuodessa.

Sademäärä, kosteus.Vesi on välttämätöntä maapallon elämälle, ekologisesti se on ainutlaatuista. Yksi minkä tahansa elimen fysiologisista päätoiminnoista nizma - riittävän vesitason ylläpito kehossa. Evoluutioprosessissa organismit ovat kehittäneet erilaisia \u200b\u200bmukautuksia veden talteenottoon ja taloudelliseen käyttöön sekä kuivan ajanjakson kokemiseen. Jotkut autiomaassa olevat eläimet saavat vettä ruoasta, toiset varastoitujen rasvojen (kamelin) hapettumisen kautta. Säännöllisellä kuivuudella on ominaista pudota lepotilaan vähäisellä aineenvaihdunnan nopeudella. Maakasvit saavat vedensä pääasiassa maaperästä. Alhainen sademäärä, nopea salaojitus, voimakas haihtuminen tai näiden tekijöiden yhdistelmä johtaa kuivumiseen ja ylimääräinen kosteus johtaa maaperän kastumiseen ja kastumiseen. Edellä mainittujen lisäksi ilman kosteus ympäristötekijänä sen äärimmäisissä arvoissa (korkea ja matala kosteus) lisää lämpötilan vaikutusta kehoon. Sademäärä on tärkein tekijä, joka määrittää epäpuhtauksien kulkeutumisen luonnossa ja niiden huuhtoutumisen ilmakehästä.

Ympäristön liikkuvuus.Ilmamassojen (tuulen) liikkumisen syyt ovat pääasiassa maapinnan epätasainen lämmitys, joka aiheuttaa painehäviöitä, sekä maan kiertyminen. Tuuli on suunnattu kohti lämpimämpää ilmaa. Tuuli on tärkein tekijä kosteuden, siementen, itiöiden, kemiallisten epäpuhtauksien jne. Leviämisessä pitkiä matkoja. Se myötävaikuttaa sekä maapallon lähellä olevien pöly- ja kaasumaisten aineiden pitoisuuksien laskuun lähellä niiden ilmakehään saapumispaikkaa, että ilman taustapitoisuuksien lisääntymiseen kaukaisista lähteistä, mukaan lukien valtioiden rajat ylittävä kuljetus, aiheutuvien päästöjen vuoksi. Lisäksi tuuli vaikuttaa epäsuorasti kaikkiin maan eläviin organismeihin ja osallistuu sukupuuttoon. eroosiota ja eroosiota.

Paine.Normaalilla ilmanpaineella pidetään absoluuttista painetta Maailman valtameren pinnalla 101,3 kPa, mikä vastaa 760 mm Hg. Taide. tai 1 atm. Maapallolla on jatkuvasti korkeita ja matalia ilmakehän paineita, ja samoissa pisteissä havaitaan kausiluonteisia ja päivittäisiä vaihteluita. Korkeuden kasvaessa suhteessa valtameren tasoon paine laskee, hapen osapaine pienenee ja kasvien haihtuminen lisääntyy. Ajoittain ilmakehään muodostuu matalapainealueita, joilla on voimakkaita ilmavirtauksia, jotka kiertävät kohti keskustaa (sykloneja). Niille on ominaista suuri määrä sateita ja epävakaa sää. Vastakkaisia \u200b\u200bluonnonilmiöitä kutsutaan antisykloneiksi. Niille on ominaista vakaa sää ja heikko tuuli. Sykloneilla esiintyy joskus epäsuotuisia sääolosuhteita, mikä vaikuttaa epäpuhtauksien kertymiseen ilmakehän pintakerrokseen.

Ionisoiva säteily - säteily, muodostaen ionipareja aineen läpi kulkiessaan; tausta - luonnon säteily lähteet. Sillä on kaksi päälähdettä: kosminen säteily ja radioaktiiviset isotoopit ja maankuoren mineraaleissa olevat elementit, jotka syntyivät kerran maapallon aineen muodostumisprosessissa. Maiseman säteilytausta on yksi välttämätön osa sen ilmastoa. Koko maapallon elämä on altistunut kosmoksen säteilylle koko olemassaolohistorian ajan ja on sopeutunut tähän. Vuoristomaisemille on korkealla merenpinnan yläpuolella ominaista lisääntynyt kosmisen säteilyn osuus. Meri-ilman radioaktiivisuus on satoja ja tuhansia kertoja pienempi kuin manner-ilman. Radioaktiivisia aineita voi kerääntyä veteen, maaperään, sateisiin tai ilmaan, jos niiden pääsynopeus ylittää radioaktiivisen hajoamisen nopeus muuttuu. Elävissä organismeissa radioaktiivisten aineiden kertyminen tapahtuu, kun niitä nautitaan ruoan kanssa.

Abiotisten tekijöiden vaikutus riippuu suurelta osin alueen topografisista ominaisuuksista, mikä voi suuresti muuttaa sekä ilmastoa että maaperän kehityksen ominaisuuksia. Tärkein topografinen tekijä on korkeus. Keskilämpötilat laskevat korkeuden, päivittäisen lämpötilan pudotuksen, sademäärän, tuulen nopeuden ja säteilyn voimakkuuden kasvaessa ja paineen laskiessa. Tämän seurauksena vuoristoisessa maastossa, kun se nousee, kasvillisuuden jakautumiselle on pystysuuntainen vyöhyke, joka vastaa leveyssuunnassa vyöhykkeiden vaihtamista päiväntasaajalta pylväille.

Vuorijonot voi toimia ilmastoesteinä. Vuorilla voi olla eristyksen tekijä erilaistumisprosesseissa, koska ne toimivat esteenä organismien vaellukselle.

Tärkeä topografinen tekijä on näyttely (valaistus) kaltevuus. Pohjoisella pallonpuoliskolla on lämpimämpää eteläisillä rinteillä ja eteläisellä pallonpuoliskolla pohjoisilla rinteillä.

Toinen tärkeä tekijä on rinteen jyrkkyysvaikuttaa viemäriin. Vesi virtaa rinteitä pitkin, peseen maaperän, vähentäen sen kerrosta. Lisäksi painovoima saa maaperän liukumaan hitaasti alaspäin, mikä johtaa sen kerääntymiseen rinteiden pohjaan.

Maaston helpotus - yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka vaikuttavat epäpuhtauksien kulkeutumiseen, leviämiseen tai kertymiseen ilmakehän ilmassa.

Väliaineen koostumus

Vesiympäristön koostumus. Organismien jakautuminen ja elintärkeä aktiivisuus vesiympäristössä riippuu suurelta osin sen kemiallisesta koostumuksesta. Ensinnäkin vesieliöt jaetaan makean veden ja meren alueisiin sen veden suolapitoisuuden mukaan, jossa ne elävät. Veden suolapitoisuuden lisääntyminen elinympäristössä johtaa veden menetykseen kehossa. Veden suolapitoisuus vaikuttaa myös maakasveihin. Veden liiallisen haihtumisen tai rajoitettujen sateiden vuoksi maaperästä voi tulla suolaliuosta. Toinen vesiympäristön kemiallisen koostumuksen tärkeimmistä monimutkaisista indikaattoreista on happamuus (pH). Jotkut organismit ovat evoluutiomaisesti sopeutuneet elämään happamassa ympäristössä (pH< 7), другие - в щелочной (рН > 7), kolmas - neutraalissa (pH ~ 7). Luonnollinen vesiympäristö sisältää aina liuenneita kaasuja, joiden happi ja hiilidioksidi ovat ensiarvoisen tärkeitä ja jotka osallistuvat vesieliöiden fotosynteesiin ja hengitykseen. Muiden meressä liuenneiden kaasujen joukossa havaittavimpia ovat rikkivety, argon ja metaani.

Yksi maanpäällisen (ilma) elinympäristön tärkeimmistä abioottisista tekijöistä on ilman koostumus, luonnollinen kaasuseos, joka on kehittynyt maapallon evoluution aikana. Ilman koostumus nykyaikaisessa ilmakehässä on dynaamisen tasapainon tilassa, joka riippuu elävien organismien elintoiminnasta ja geokemiallisista ilmiöistä maailmanlaajuisesti. Ilman, josta puuttuu kosteutta ja suspendoituneita hiukkasia, koostumus on käytännössä sama merenpinnalla kaikilla maapallon alueilla, samoin kuin koko päivän ja eri aikoina vuodesta. Typpi, jota ilmakehän ilmassa on eniten, kaasumaisessa tilassa suurimmalle osalle organismeja, erityisesti eläimille, on neutraalia. Ilman typpeä on tärkeä tekijä vain useille mikro-organismeille (kyhmyrakkulabakteerit, atsotobaktit, sinilevät jne.). Muiden kaasumaisten aineiden tai aerosolien (kiinteät tai nestemäiset hiukkaset ilmassa suspensiossa) esiintyminen havaittavissa määrin muuttaa tavanomaisia \u200b\u200belinympäristöolosuhteita, vaikuttaa eläviin organismeihin.

Maaperän koostumus

Maaperä on ainekerros, joka makaa maankuoren pinnalla. Se on kivien fysikaalisen, kemiallisen ja biologisen transformaation tuote ja on kolmivaiheinen väliaine, joka sisältää kiinteitä, nestemäisiä ja kaasumaisia \u200b\u200bkomponentteja seuraavissa suhteissa: mineraalipohja - yleensä 50-60% koko koostumuksesta; orgaaninen aine - jopa 10%; vesi - 25-35%; ilma - 15-25%. Tällöin maaperää pidetään muiden abioottisten tekijöiden joukossa, vaikka se onkin tärkein linkki, joka yhdistää abioottisia ja bioottisia tekijöitä. elinympäristön toora.

Kosmiset tekijät

Planeetamme ei ole eristetty ulkoavaruudessa tapahtuvista prosesseista. Maa törmää ajoittain asteroidien kanssa, lähestyy komeettoja, kosmista pölyä, siihen putoaa meteoriittiaineita, erityyppisiä auringon ja tähtien säteilyä. Syklisesti (yhden jakson jakso on 11,4 vuotta) aurinkotoiminta muuttuu. Tiede on kerännyt paljon faktoja, jotka vahvistavat vaikutuksen

Antaa potkut (tulipalot)

Tärkeitä luonnollisia abioottisia tekijöitä ovat tulipalot, jotka tietyssä ilmasto-olosuhteiden yhdistelmässä johtavat maan kasvillisuuden täydelliseen tai osittaiseen palamiseen. Tärkein syy tulipaloihin luonnollisissa olosuhteissa on salama. Sivilisaation kehittyessä ihmisen toimintaan liittyvien tulipalojen määrä lisääntyi. Tulen epäsuora ympäristövaikutus ilmenee ensisijaisesti kilpailun poistamisessa tulipalosta selviytyneiden lajien suhteen. Lisäksi kasvillisuuden palamisen jälkeen ympäristöolosuhteet, kuten valaistus, päivä- ja yölämpötilojen ero ja kosteus, muuttuvat dramaattisesti. Myös maaperän tuuli- ja sateen eroosiota helpotetaan ja humuksen mineralisaatio kiihtyy.

Tulipalojen jälkeinen maaperä on kuitenkin rikastettu ravinteilla, kuten fosforilla, kaliumilla, kalsiumilla, magnesiumilla. Keinotekoinen palontorjunta aiheuttaa muutoksia ympäristötekijöissä, jotka vaativat kasvillisuuden säännöllistä palamista ylläpitääkseen niitä luonnollisissa rajoissa.

Ympäristötekijöiden kumulatiivinen vaikutus

Ympäristön ympäristötekijät vaikuttavat kehoon samanaikaisesti ja yhdessä. Tekijöiden kumulatiivinen vaikutus (konstellaatio) tavalla tai toisella muuttaa vastavuoroisesti kunkin yksittäisen tekijän vaikutuksen luonnetta.

Ilman kosteuden vaikutus eläinten lämpötilan havaitsemiseen on tutkittu hyvin. Kosteuden lisääntyessä kosteuden haihtumisen intensiteetti ihon pinnalta pienenee, mikä vaikeuttaa yhden tehokkaimmista mekanismeista sopeutua korkeisiin lämpötiloihin. Matalat lämpötilat sietävät myös helpommin kuivissa olosuhteissa, joissa lämmönjohtavuus on alhaisempi (paremmat lämmöneristysominaisuudet). Siten ympäristön kosteus muuttaa lämpöveristen eläinten, myös ihmisten, subjektiivista käsitystä lämpötilasta.

Ympäristön ympäristötekijöiden monimutkaisessa toiminnassa yksittäisten ympäristötekijöiden merkitys on epätasainen. Niistä erotetaan johtavat (elämään tarvittavat) ja toissijaiset tekijät (olemassa olevat tai taustatekijät). Yleensä eri organismeilla on erilaiset ajotekijät, vaikka organismit elävät samassa paikassa. Lisäksi muutos johtavissa tekijöissä havaitaan organismin siirtyessä toiseen elinaikaan. Joten kukinnan aikana kasvin johtava tekijä voi olla kevyt ja siementen muodostumisen aikana - kosteus ja ravinteet.

Joskus yhden tekijän puuttuminen kompensoidaan osittain toisen vahvistumisella. Esimerkiksi arktisella alueella päivänvaloaika kompensoi lämmön puutetta.

1.2 Bioottiset tekijät

Kaikki elävät olennot, jotka ympäröivät organismia elinympäristössä, muodostavat bioottisen ympäristön tai eliön. Bioottiset tekijät ovat joukko vaikutuksia joidenkin organismien elintärkeään aktiivisuuteen muihin.

Eläinten, kasvien, mikro-organismien suhde on erittäin monipuolinen. Ensinnäkin erotetaan homotyyppiset reaktiot, ts. saman lajin yksilöiden vuorovaikutus ja heterotyyppinen - eri lajien edustajien suhde.

Kunkin lajin edustajat pystyvät olemaan sellaisessa bioottisessa ympäristössä, jossa yhteydet muihin organismeihin tarjoavat heille normaalit elinolot. Näiden yhteyksien pääasiallinen ilmenemismuoto on eri luokkien organismien ruokasuhteet, jotka muodostavat perustan ravintoketjuille.

Ruokayhteyksien lisäksi alueelliset suhteet syntyvät myös kasvi- ja eläinorganismien välillä. Monien tekijöiden vaikutuksesta erilaisia \u200b\u200blajeja ei yhdistetä mielivaltaiseen yhdistelmään, vaan vain, jos ne ovat sopeutuneet avoliittoon.

Korostamisen arvoinen bioottisten suhteiden perusmuodot :

. Symbioosi (avoliitto) on suhdemuoto, jossa molemmat kumppanit tai toinen heistä hyötyvät toisesta.

. Yhteistyö edustaa kahden tai useamman organismityypin pitkää, erottamatonta, molempia osapuolia hyödyttävää avoliittoa. Esimerkiksi erirapun ja vuokon välinen suhde.

. Komensalismi - Tämä on organismien välinen vuorovaikutus, kun yhden elintärkeä toiminta tuottaa ruokaa (purjelautailua) tai turvaa (majoitusta) toiselle. Tyypillisiä esimerkkejä ovat hyeenat, jotka keräävät saalista jäännökset, joita leijonat eivät ole syöneet, suurten meduusojen sateenvarjojen alla piileskelevät kalanpoikaset sekä jotkut puiden juurissa kasvavat sienet.

. Keskinäisyys -molempia osapuolia hyödyttävä avoliitto, kun kumppanin läsnäolosta tulee edellytys kummankin olemassaololle. Esimerkki on kyhmyrakkulabakteerien ja palkokasvien yhteiselämä, jotka voivat elää yhdessä maaperän kanssa ja rikastuttaa sitä typpikyvyttömillä mailla.

... Antibioosi - suhdemuoto, jossa molemmat kumppanit tai toinen heistä vaikuttavat negatiivisesti.

. Kilpailu - organismien kielteinen vaikutus toisiinsa taistelussa ruoasta, elinympäristöstä ja muista elämän kannalta välttämättömistä olosuhteista. Se ilmenee selvimmin väestötasolla.

. Saalistaminen - saalistajan ja saaliin välinen suhde, joka koostuu organismin syömisestä toisen kanssa.

Petoeläimet ovat eläimiä tai kasveja, jotka pyydystävät ja syövät eläimiä ruokaa varten. Joten esimerkiksi leijonat syövät kasvissyöjä sorkka- ja kavioeläimiä, linnut - hyönteisiä, suuret kalat - pienempiä. Saalistaminen on sekä yhdelle että toiselle huono.

Samalla kaikki nämä organismit ovat välttämättömiä toisilleen.

Vuorovaikutusprosessissa "saalistaja - saalis" tapahtuu luonnollista valintaa ja mukautuvaa vaihtelua, ts. tärkeimmät evoluutioprosessit. Luonnollisissa olosuhteissa kumpikaan laji ei yritä (eikä voi) johtaa toisen tuhoutumiseen.

Lisäksi minkä tahansa luonnollisen "vihollisen" (saalistajan) katoaminen elinympäristöstä voi myötävaikuttaa sen saaliin sukupuuttoon.

Tällaisen "luonnollisen vihollisen" katoaminen (tai tuhoaminen) on haitallista isännälle, koska heikkoja, hidastuneita tai muita puutteellisia yksilöitä ei tuhota, mikä edistää asteittaista hajoamista ja sukupuuttoa.

Laji, jolla ei ole "vihollisia", on tuomittu rappeutumiseen. Tämä seikka on erityisen tärkeä sellaisissa tapauksissa kuin kasvinsuojeluaineiden kehittäminen ja käyttö maataloudessa.

. Puolueettomuus - samalla alueella elävien eri lajien keskinäistä riippuvuutta kutsutaan neutralismiksi.

Esimerkiksi oravat ja hirvet eivät kilpaile keskenään, mutta kuivuus metsässä vaikuttaa molempiin, vaikkakin eri määrin.

Bioottinen vaikutus kasveihin

Bioottiset tekijät, jotka vaikuttavat kasveihin orgaanisen aineksen alkutuottajina, jaetaan zoogeenisiin (esimerkiksi koko kasvin tai sen yksittäisten osien syöminen, polkeminen, pölytys) ja fytogeenisiin (esimerkiksi juurien lomittuminen ja kertyminen, vierekkäisten kruunujen päällekkäiset oksat, toisen kasvin käyttö kiinnityksiin ja moniin muihin kasvien välisiin suhteisiin).

Bioottiset tekijät maaperässä

Elävillä organismeilla on tärkeä rooli maaperän muodostumisessa ja toiminnassa. Näitä ovat pääasiassa vihreät kasvit, jotka uuttavat ravinnekemikaaleja maaperästä ja palauttavat ne takaisin kuolevalla kudoksella. Metsissä pentueen ja humuksen päämateriaali on puiden lehdet ja neulat, jotka määräävät maaperän happamuuden. Kasvillisuus luo jatkuvan tuhkaelementtien virtauksen maaperän syvemmistä kerroksista pintaan, ts. niiden biologinen muuttoliike. Maaperässä asuu jatkuvasti monia eri ryhmien organismeja. Kymmeniä tuhansia matoja ja pieniä niveljalkaisia \u200b\u200blöytyy 1 m maaperästä. Jyrsijät, liskot elävät siinä, kanit kaivavat reikiä. Osa monien selkärangattomien (kovakuoriaiset, orthopterans jne.) Elinkaaresta tapahtuu myös maaperässä. Liikkeet ja urat edistävät maaperän sekoittumista ja ilmastamista, helpottavat juurien kasvua. Maton ruoansulatuskanavan läpi kulkeutuva maaperä murskataan, mineraali- ja orgaaniset komponentit sekoitetaan, maaperän rakenne paranee. Maaperässä esiintyvien aineiden synteesi-, biosynteesi- ja erilaiset kemialliset reaktiot liittyvät bakteerien elintoimintaan.

2. Ympäristötekijöiden organismeihin kohdistuvien vaikutusten säännöllisyys

Ympäristötekijät ovat dynaamisia, muuttuvia ajassa ja tilassa. Lämmin kausi korvataan säännöllisesti kylmällä vuodella, lämpötilan ja kosteuden vaihtelut havaitaan päivällä, päivämuutokset yöksi jne. Kaikki nämä ovat luonnollisia (luonnollisia) muutoksia ympäristötekijöissä. Kuten edellä mainittiin, henkilö voi puuttua niihin muuttamalla joko ympäristötekijöiden tilaa (absoluuttiset arvot tai dynamiikka) tai niiden koostumusta (esimerkiksi kehittämällä, tuottamalla ja levittämällä kasvinsuojeluaineita, joita ei aiemmin ollut olemassa luonto, kivennäislannoitteet jne.).).

Huolimatta erilaisista ympäristötekijöistä, niiden alkuperän erilaisuudesta, vaihtelusta ajassa ja tilassa, on mahdollista tunnistaa yleiset kuviot niiden vaikutuksista eläviin organismeihin.

2.1 Optimin käsite. Liebigin minimilaki

Jokainen organismi, kukin ekosysteemi kehittyy tietyllä tekijöiden yhdistelmällä: kosteus, valo, lämpö, \u200b\u200bravinteiden saatavuus ja koostumus. Kaikki tekijät vaikuttavat kehoon samanaikaisesti. Kehon reaktio ei riipu niinkään itse tekijästä, vaan sen määrästä (annoksesta). Jokaiselle organismille, populaatiolle, ekosysteemille on olemassa joukko ympäristöolosuhteita - vakauden alue, jolla esineiden elintärkeä toiminta tapahtuu ( kuva 2).

Kuva 2. Lämpötilan vaikutus kasvien kehitykseen

Evoluutioprosessissa organismit ovat muodostaneet tietyt vaatimukset ympäristöolosuhteille. Annos tekijöistä, joilla keho saavuttaa parhaan kehityksen ja maksimaalisen tuottavuuden, vastaa optimaalisia olosuhteita. Kun tämä annos muuttuu kohti laskua tai kasvua, organismi tukahdutetaan ja mitä voimakkaampi tekijöiden arvojen poikkeama on optimaalisesta, sitä suurempi on elinkelpoisuuden lasku kuolemaan saakka. Olosuhteita, joissa elintoiminta on maksimaalisesti masentunut, mutta organismi on edelleen olemassa, kutsutaan pessimaaleiksi. Esimerkiksi etelässä kosteuden saatavuus on rajoittava tekijä. Etelä-Primoryessa optimaaliset metsänviljelyolosuhteet ovat tyypillisiä vuorien pohjoisille rinteille niiden keskiosassa ja pessimaaliset olosuhteet kuiville etelärinteille, joissa on kupera pinta.

Saksalainen kemisti Eustace von löysi ja tutki sitä, että minkä tahansa kasville välttämättömän aineen annoksen (tai puuttumisen) rajoittaminen, joka liittyy sekä makro- että mikroelementteihin, johtaa samaan tulokseen - kasvun ja kehityksen hidastuminen. Liebig. Hänen vuonna 1840 muotoilemaa sääntöä kutsutaan Liebigin minimilakiksi: tekijöillä, jotka ovat minimissä tietyssä elinympäristössä, on suurin vaikutus kasvien kestävyyteen.2 Samalla Yu. Liebig, joka suorittaa kokeita mineraalilannoitteilla , piirsi tynnyrin, jossa oli reikiä, osoittaen, että tynnyrin pohjareikä määrittelee siinä olevan nestetason.

Minimilaki on voimassa sekä kasveille että eläimille, myös ihmisille, joiden on joissakin tilanteissa käytettävä kivennäisvettä tai vitamiineja korvaamaan minkään elementin puute elimistössä.

Tekijää, jonka taso on lähellä tietyn organismin kestävyysrajoja, kutsutaan rajoittavaksi (rajoittavaksi). Ja juuri tähän tekijään keho sopeutuu (kehittää mukautuksia) ensinnäkin. Esimerkiksi sika-peurojen normaali eloonjääminen Primoryessä tapahtuu vain tammimetsissä etelärinteillä, koska täällä lumen paksuus on merkityksetön ja tarjoaa peuralle riittävän ravintotarjonnan talveksi. Syvä lumi on peuraa rajoittava tekijä.

Myöhemmin Liebigin lakia selvennettiin. Tärkeä muutos ja lisäys on laki tekijän epäselvästä (valikoivasta) vaikutuksesta kehon eri toimintoihin: mikään ympäristötekijä ei vaikuta tasapuolisesti kehon toimintoihin, optimaalinen esimerkiksi joillekin prosesseille. hengitysmittaukset eivät ole optimaalisia muille, kuten ruoansulatukselle, ja päinvastoin.

E. Ruebel vahvisti vuonna 1930 tekijöiden korvaamisen (vaihdettavuuden) lain (vaikutuksen): joidenkin ympäristötekijöiden puuttuminen tai puute voidaan kompensoida toisella läheisellä (samankaltaisella) tekijällä.

Esimerkiksi valon puute voidaan korvata kasvin runsaalla hiilidioksidilla, ja kun simpukat rakentavat kuoret, puuttuva kalsium voidaan korvata strontiumilla. Tekijöiden kompensointikyvyt ovat kuitenkin rajalliset. On mahdotonta korvata yhtä tekijää kokonaan toisella, ja jos ainakin yhden niistä arvo ylittää organismin kestävyyden ylä- tai alarajan, jälkimmäisen olemassaolo muuttuu mahdottomaksi riippumatta siitä, kuinka suotuisat muut tekijät ovat.

Vuonna 1949 V.R. Williams muotoili perustekijöiden korvaamattomuuden lain: perustavanlaatuisten ympäristötekijöiden (valo, vesi jne.) Täydellistä puuttumista ympäristöstä ei voida korvata muilla tekijöillä.

Tähän Liebigin lain tarkennusten ryhmään sisältyy jonkin verran erilainen vaihe-reaktioiden "hyöty - haitta" sääntö: pienet myrkyllisen aineen pitoisuudet vaikuttavat kehoon sen toimintojen tehostamisen suuntaan (stimuloivat niitä), kun taas suuremmat pitoisuudet estävät tai jopa johtavat sen kuolema.

Tämä toksikologinen malli pätee moniin (esimerkiksi tiedetään pienten käärmemyrkkypitoisuuksien lääkinnälliset ominaisuudet), mutta ei kaikkien myrkyllisten aineiden osalta.

2.2 Shelfordin laki rajoittavista tekijöistä

Keho tuntee ympäristötekijän paitsi silloin, kun se puuttuu. Kuten edellä mainittiin, ongelmia esiintyy myös minkä tahansa ympäristötekijän ylimäärän kanssa. Kokemuksesta tiedetään, että kun maaperässä ei ole vettä, mineraalisten ravintoaineiden omaksuminen kasveilla on vaikeaa, mutta ylimääräinen vesi johtaa samanlaisiin seurauksiin: juurien kuolemaan, anaerobisten prosessien esiintymiseen, maaperän happamoituminen jne. Elimistön elintärkeää toimintaa estetään myös huomattavasti matalilla arvoilla ja liiallisella altistuksella sellaiselle abioottiselle tekijälle kuin lämpötila ( Kuva 2).

Ympäristötekijä vaikuttaa organismiin tehokkaimmin vain tietyllä keskiarvolla, joka on optimaalinen tietylle organismille. Mitä suurempi on minkä tahansa tekijän vaihtelualue, jolla organismi voi ylläpitää elinkelpoisuutta, sitä korkeampi stabiilisuus, ts. tietyn organismin sietokyky vastaavalle tekijälle. Sietokyky on siis kehon kyky kestää ympäristötekijöiden poikkeamat elintoiminnalleen optimaalisista arvoista.

Ensimmäisen kerran oletus tekijän enimmäisarvon rajoittavasta (rajoittavasta) vaikutuksesta ja vähimmäisarvosta ilmaisi vuonna 1913 amerikkalainen eläintieteilijä W. Shelford, joka perusti suvaitsevaisuuden perustavanlaatuisen biologisen lain: kaikki elävät organismit on tietty, evoluutiolla peritty ylempi ja alempi vastustuskyky (toleranssi) mille tahansa ympäristötekijälle.

Toinen W. Shelfordin lain muotoilu selittää, miksi suvaitsevaisuuden lakia kutsutaan samanaikaisesti rajoittavien tekijöiden laiksi: jopa yksi tekijä sen optimaalisen vyöhykkeen ulkopuolella johtaa organismin stressaavaan tilaan ja äärimmäisessä muodossa sen kuolemaan. Siksi ekologista tekijää, jonka taso lähestyy mitä tahansa kehon kestävyysalueen rajaa tai ylittää tämän rajan, kutsutaan rajoittavaksi tekijäksi.

Suvaitsevaisuuden lakia täydentävät amerikkalaisen ekologin Y. Odumin määräykset:

· organismeilla voi olla laaja toleranssialue yhden ympäristötekijän suhteen ja alhainen toiselle ympäristötekijälle;

· organismit, joilla on laaja sietokyky kaikkia ympäristötekijöitä vastaan, ovat yleensä yleisimpiä;

· toleranssialue voi myös kaventua suhteessa muihin ympäristötekijöihin, jos yhden ympäristötekijän olosuhteet eivät ole organismin kannalta optimaaliset;

· monista ympäristötekijöistä tulee rajoittavia (rajoittavia) organismien erityisen tärkeinä (kriittisinä) ajanjaksoina, erityisesti lisääntymisaikana.

Näitä säännöksiä seuraa myös Mitcherlich Baulen laki tai aggregaattilaki: tekijöiden yhdistelmä vaikuttaa eniten niihin organismien kehitysvaiheisiin, joilla on vähiten plastisuutta - vähimmäiskyky sopeutua.

Elimistön kyvystä sopeutua ympäristöolosuhteisiin riippuen ne voidaan jakaa lajeihin, joita voi esiintyä olosuhteissa, joissa poikkeama hiukan optimaalisuudesta, pitkälle erikoistuneet lajit ovat stenobiontisia, ja lajit, joita voi esiintyä huomattavien tekijöiden vaihteluiden kanssa, ovat eurybiontisia Kuva 3).

Tyypillisiä eurybionteja ovat yksinkertaisimmat organismit, sienet. Ylemmistä kasveista lauhkean leveysasteen lajit voidaan katsoa eurybionteiksi: mänty, Mongolian tammi, puolukka ja useimmat kanervalajit. Stenobionismia kehitetään lajeilla, jotka kehittyvät pitkään suhteellisen vakaissa olosuhteissa.

On muita termejä, jotka kuvaavat lajien suhdetta ympäristötekijöihin. Loppu "phyle" (phyleo (kreikka) - rakkaus) tarkoittaa, että laji on sopeutunut suuriin tekijäannoksiin (termofiili, hygrofiili, oksyfiili, gallofiili, kionofiili) ja "phob": n lisäämiseen. päinvastoin pienille annoksille (hallofobia, kionofobia) ... "Termofobin" sijasta käytetään yleensä "kryofiilia" "hygrofobin" - "kserofiilin" sijaan.

2.3 Sopeutumisen piirteet

Eläimet ja kasvit joutuvat sopeutumaan moniin jatkuvasti muuttuvien elinolojen tekijöihin. Ympäristötekijöiden dynaamisuus ajassa ja avaruudessa riippuu tähtitieteellisistä, helioklimaattisista ja geologisista prosesseista, joilla on hallitseva rooli suhteessa eläviin organismeihin.

Luonnollinen valinta vahvistaa vähitellen organismin selviytymistä edistäviä piirteitä, kunnes saavutetaan maksimaalinen sopeutuminen olemassa oleviin olosuhteisiin. Sopeutuminen voi tapahtua solujen, kudosten ja jopa koko organismin tasolla, mikä vaikuttaa elinten muotoon, kokoon, suhteeseen jne. Evoluutioprosessissa ja luonnollisessa valinnassa organismit kehittävät perinnöllisesti kiinteät piirteet, jotka takaavat normaalin elintoiminnan muuttuvissa ympäristöolosuhteissa, ts. sopeutuminen tapahtuu.

Mukautuksella on seuraavat ominaisuudet:

Sopeutuminen yhteen ympäristötekijään, esimerkiksi korkeaan kosteuteen, ei anna keholle samaa sopeutumiskykyä muihin ympäristöolosuhteisiin (lämpötila jne.). Tätä mallia kutsutaan sopeutumisen suhteellisen riippumattomuuden laiksi: korkea sopeutuminen johonkin ympäristötekijään ei anna samanlaista sopeutumista muihin elinoloihin.

Kukin organismityyppi jatkuvasti muuttuvassa elämänympäristössä sopeutuu omalla tavallaan. Tämä ilmaistaan \u200b\u200bL.G. Ramensky vuonna 1924, ekologisen yksilöllisyyden sääntö: kukin laji on erityinen ekologisten sopeutumismahdollisuuksien suhteen; ei ole kahta samanlaista lajia.

Sääntö, jonka mukaan elinympäristön olosuhteet ovat organismin geneettisen ennalta määrityksen mukaisia, sanoo: eliölaji voi olla olemassa niin kauan ja sikäli kuin sen ympäristö vastaa geneettistä kykyä sopeutua sen vaihteluihin ja muutoksiin.

3. Maan otsoniseulan tuhoutuminen antropogeenisen toiminnan seurauksena

Otsonin määrittäminen

Tiedetään, että otsoni (O3), hapen modifikaatio, on erittäin reaktiivinen ja myrkyllinen. Otsoni muodostuu ilmakehässä hapesta sähköpurkausten aikana ukkosmyrskyjen aikana ja auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta stratosfäärissä. Otsonikerros (otsoniseula, otsonosfääri) sijaitsee ilmakehässä 10–15 km: n korkeudella ja otsonipitoisuus enintään 20–25 km: n korkeudessa. Otsoninäyttö viivästyttää vakavimman UV-säteilyn (aallonpituus 200-320 nm) tunkeutumista maan pintaan, mikä on tuhoavaa kaikille eläville. Antropogeenisten vaikutusten seurauksena otsoni "sateenvarjo" vuotaa ulos ja siihen alkoi ilmestyä otsonireikiä, joiden otsonipitoisuus oli huomattavasti alempi (jopa 50% tai enemmän).

"Otsonireikien" syitä

Otsonireikät ovat vain osa monimutkaista ympäristöongelmaa, joka johtuu maapallon otsonikerroksen heikentämisestä. 1980-luvun alussa. ilmakehän otsonipitoisuuden lasku Etelämantereen tieteellisten asemien alueella havaittiin. Joten, lokakuussa 1985. raportoitiin, että otsonipitoisuus stratosfäärissä englantilaisen Halley Bayn aseman yli laski 40% vähimmäisarvostaan \u200b\u200bja Japanin aseman yli - melkein kaksi kertaa. Tätä ilmiötä kutsutaan "otsonireikäksi". Merkittävän suuria otsonireikiä Etelämantereen yli syntyi keväällä 1987, 1992, 1997, jolloin stratosfäärin otsonin (TO) kokonaispitoisuuden vähennys todettiin 40-60%. Keväällä 1998 Etelämantereen yläpuolella oleva otsonireikä saavutti ennätyksellisen 26 miljoonaa neliökilometriä (3 kertaa Australian koon). Ja ilmakehässä 14-25 km: n korkeudessa otsonia tuhoutui melkein täydellisesti.

Samanlaisia \u200b\u200bilmiöitä havaittiin Arktisella alueella (varsinkin keväästä 1986 lähtien), mutta otsonireikän koko oli täällä melkein kaksi kertaa pienempi kuin Etelämantereella. Maaliskuussa 1995. arktisen alueen otsonikerros oli heikentynyt noin 50%, ja "minireikiä" muodostui Kanadan pohjoisosien ja Skandinavian niemimaan, Skotlannin saarten (Iso-Britannia) päälle.

Tällä hetkellä maailmassa on noin 120 otsonometristä asemaa, joista 40 on ilmestynyt 60-luvulta lähtien. XX vuosisata. Venäjän alueella. Maanpäällisten asemien havainnointitiedot osoittavat, että vuonna 1997 kokonaisotsonipitoisuuden rauhallinen tila havaittiin melkein koko valvotulla Venäjän alueella.

Selventämään syitä voimakkaiden otsonireikien syntymiseen sirkumpolaarisissa tiloissa 1900-luvun lopulla. Etelämantereen ja arktisen alueen otsonikerroksen tutkimukset (käyttäen lentäviä laboratorion lentokoneita) tehtiin. On todettu, että antropogeenisten tekijöiden (freonien, typpioksidien, metyylibromidin jne. Päästöt) lisäksi luonnollisilla vaikutuksilla on merkittävä rooli. Täten keväällä 1997 joillakin arktisen alueen otsonipitoisuuden lasku ilmakehässä kirjattiin jopa 60 prosenttiin. Lisäksi otsonosfäärin ehtyminen on arktisen alueen alueella kasvanut useiden vuosien ajan jopa olosuhteissa, joissa kloorifluorihiilivetyjen (CFC) tai freonien pitoisuus pysyi vakiona. Norjalaisen tutkijan K.Henriksenin mukaan arktisen stratosfäärin alempiin kerroksiin on viime vuosikymmenen aikana muodostunut jatkuvasti laajeneva kylmän ilman pyörre. Se loi ihanteelliset olosuhteet otsonimolekyylien tuhoutumiselle, joka tapahtuu pääasiassa hyvin matalissa lämpötiloissa (noin - 80 * C). Samankaltainen suppilo Etelämantereen yli aiheuttaa otsonireikiä. Siksi otsonikerrosta heikentävän prosessin syy korkeilla leveysasteilla (arktisilla alueilla, Etelämantereella) voi johtua suurelta osin luonnollisista vaikutuksista.

Antropogeeninen otsonikerrosta heikentävä hypoteesi

Vuonna 1995 tutkijoille - kemisteille Sherwood Rowlandille ja Mario Molinalle Kalifornian yliopistosta Berkeleyssä (Yhdysvallat) ja saksalaiselle Paul Crutzenille myönnettiin Nobel-palkinto heidän tieteellisestä hypoteesistaan, jonka he olivat esittäneet kaksi vuosikymmentä sitten - vuonna 1974 tutkijat tekivät löydön erityisesti ilmakemian ala, "otsonikerroksen" muodostumis- ja tuhoutumisprosessit. He tulivat siihen tulokseen, että auringonvalon vaikutuksesta synteettiset hiilivedyt (CFC: t, halonit jne.) Hajoavat vapautuessaan atomiklooria ja bromia, jotka tuhoavat otsonia ilmakehässä.

Freonit (kloorifluorihiilivedyt) ovat erittäin haihtuvia, kemiallisesti inerttejä aineita lähellä maapintaa (syntetisoitu 1930-luvulla) 1960-luvulta lähtien. alettiin käyttää laajalti kylmäaineina (holora), aerosolivaahtoaineina jne. Ylempään ilmakehään nousevat freonit hajoavat fotokemiallisesti muodostaen kloorioksidia, joka tuhoaa voimakkaasti otsonia. Freonien pysyminen ilmakehässä on keskimäärin 50-200 vuotta. Tällä hetkellä maailmassa tuotetaan yli 1,4 miljoonaa tonnia freoneja, joista 40% on ETY-maissa, Yhdysvalloissa-35, Japanissa-12 ja Venäjällä - 8%.

Toista otsonikerrosta heikentävien kemikaalien ryhmää kutsutaan haloneiksi, joihin kuuluvat fluori, kloori ja jodi ja joita käytetään palonsammutusaineina monissa maissa.

Venäjällä otsonikerrosta heikentävien aineiden (ODS) enimmäistuotanto laskee 1990 - 197,5 tuhatta tonnia, joista 59% käytetään kotimaassa, ja jo vuonna 1996 tämä luku oli 32,4% tai 15,4 tuhatta tonnia. T).

Arvioidaan, että koko maassamme toimivan kylmälaitteistokannan kertakäyttöinen tankkaus vaatii 30-35 tuhatta tonnia freoneja.

CFC-yhdisteiden ja halonien lisäksi otsonin tuhoutumista stratosfäärissä helpottavat myös muut kemialliset yhdisteet, kuten hiilitetrakloridi, metyylikloroformi, metyylibromidi jne. Lisäksi metyylibromidi, joka tuhoaa ilmakehässä otsonia 60 kertaa enemmän kuin kloori- sisältää freoneja, on erityisen vaarallista.

Viime vuosina teollisuusmaat ovat alkaneet käyttää metyylibromidia laajalti maataloudessa vihannesten ja hedelmien tuholaisten torjunnassa (Espanja, Kreikka, Italia) osana palonsammutusaineita, desinfiointiaineiden lisäaineita jne. Metyylibromidin tuotanto kasvaa vuosittain 5–6%, yli 80% toimittaa ETY-maat, Yhdysvallat. Tämä myrkyllinen kemikaali ei ainoastaan \u200b\u200btuhoa merkittävästi otsonikerrosta, vaan on myös erittäin haitallinen ihmisten terveydelle. Joten Alankomaissa metyylibromidin käyttö kiellettiin ihmisten myrkytyksen vuoksi juomavedellä, johon tämä komponentti pääsi jäteveden mukana.

Toinen antropogeeninen tekijä maapallon otsonikerroksen tuhoutumisessa on yliäänikoneiden ja avaruusalusten päästöt. Ensimmäistä kertaa hypoteesin lentokoneiden moottoreiden pakokaasujen merkittävästä vaikutuksesta ilmakehään ilmaisi vuonna 1971 amerikkalainen kemisti G. Johnston. Hän ehdotti, että suuren määrän ylitaajuisten kuljetuslentokoneiden päästöistä peräisin olevat typpioksidit voivat aiheuttaa otsonin vähenemistä ilmakehässä. Viime vuosina tehdyt tutkimukset ovat vahvistaneet tämän. Erityisesti alemmassa stratosfäärissä (20-25 km: n korkeudessa), jossa ylitaajuisen ilmailun lentovyöhyke sijaitsee, otsoni todella tuhoutuu typen oksidien pitoisuuden lisääntyessä [Priroda, 2001, Nro 5]. Lisäksi 1900-luvun lopulla. matkustajaliikenteen määrä maailmassa kasvoi vuosittain keskimäärin 5% ja siten ilmakehän palamistuotteiden päästöt kasvoivat 3,5-4,5%. Tällaisen kasvun odotetaan olevan 2000-luvun ensimmäisinä vuosikymmeninä. On arvioitu, että yliäänikoneen moottori tuottaa noin 50 g typpioksidia / kg käytettyä polttoainetta. Lentokoneiden moottoreiden palamistuotteet sisältävät typen ja hiilioksidien lisäksi merkittävän määrän typpihappoa, rikkiyhdisteitä ja nokihiukkasia, joilla on myös tuhoava vaikutus otsonikerrokseen. Tilannetta pahentaa se, että yliäänikoneet lentävät korkeudessa, jossa stratosfäärin otsonin pitoisuus on suurin.

Yliäänikoneiden lisäksi, joilla on kielteinen vaikutus planeettamme otsonikerrokseen, avaruusaluksilla on merkittävä merkitys (nyt maailmassa on yli 400 toimivaa satelliittia). On todettu, että nestemäisten (Proton, Venäjä) ja kiinteiden ponneaineiden (Shuttle, USA) päästöjen tuotteet sisältävät klooria, joka tuhoaa stratosfäärin otsonia. Niinpä yksi Shuttle-tyyppisen amerikkalaisen avaruusaluksen laukaisu johtaa 10 miljoonan tonnin otsonin sammumiseen. Energia-raketti, jonka 12-salvinen laukaisu 24 päivän jälkeen, vähentää otsonipitoisuuden 7 prosenttiin pystysuorassa ilmakehän pylväässä (halkaisija 550 km). Siksi Yhdysvallat kehittää intensiivisesti uutta ympäristöystävällistä rakettipolttoainetta, joka sisältää vetyperoksidia (H2O2) ja alkoholia (katalyytti), ensimmäisen komponentin hajoamisen seurauksena veteen ja atomihappeen, energiaa vapautuu.

Annetut tiedot osoittavat, että maapallon otsonikerroksen tuhoutumiseen vaikuttavien antropogeenisten tekijöiden (freonit, metyylibromidi, yliäänikoneet, avaruusalukset jne.) Määrä kasvaa vuosittain. Samaan aikaan on kuitenkin mielenkiintoisia lisäyksiä luonnollisiin syihin, jotka vaikuttavat otsonikerroksen heikentymiseen ja otsonireikien syntymiseen sirkumpolaarisissa tiloissa.

Johtopäätös

Ympäristö koostuu aiemmin määritellyistä luonnonolosuhteista ja olosuhteista, jotka ovat syntyneet sekä ihmisen toiminnan että ihmisen toiminnan luomien olosuhteiden olosuhteista. Ympäristölakit ovat joukko lakeja, jotka määrittävät yksilöiden, biologisten järjestelmien (erityisesti ihmisten) ja niiden ryhmittymien suhteet ympäristöön. Biosfäärin planeettakehityksen mallien ja sen komponenttien kosmofysikaalisen riippuvuuden ymmärtäminen muodostaa modernin ekologisen maailmankuvan, joka on välttämätön maapallon elämän turvallisuuden kannalta.

Henkilön on oltava tietoinen sosiaalijärjestelmän johtavasta roolista luonnonvarojen käytön luonteen määrittämisessä, aineen liikkumismuotojen jatkuvasta tuotannon hallitsemisesta, luonnonympäristön tilojen optimaalisesta koordinoinnista luonnon ja luonnon kanssa. tuotannon kehityksen nopeus, luonnollinen tieteellinen laajentuminen ja noosfäärin aaltoileva prosessi.

Ympäristölakien kokonaisuus todistaa näin ollen, että biosfääriä voidaan pelastaa vain muuttamalla radikaalisti yksilöiden ja koko yhteiskunnan tietoisuutta kehittämällä modernin hengellisyyden, moraalin ja yhteiskunnan suhtautumisen luontoon. On syytä muistaa, että elävä luonto ja miettimätön puuttuminen sen tuntemattomiin prosesseihin aiheuttavat peruuttamattoman kielteisen reaktion ympäristökatastrofien muodossa.

Siksi on erittäin tärkeää kehittää ekologista tietoisuutta ja ymmärrystä siitä, että luonnon elämän ekologisten lakien laiminlyönti johtaa biologisen järjestelmän tuhoutumiseen, josta ihmisen elämä maan päällä riippuu.

Luettelo käytetyistä lähteistä

1. Akimova T.A. Ekologia: Ihminen - Talous - Biota - Ympäristö: Oppikirja opiskelijoille. yliopistot. - 3. painos, Rev. ja lisää. - M.: UNITI, 2006. - 495 Sivumäärä

Potapov A.D. Ekologia: oppikirja opiskelijoille. yliopistot. - 2. painos, Rev. ja lisää. M.: Lukio, 2004. - 528 Sivumäärä

Stadnitsky G. Ekologiassa: oppikirja opiskelijoille. yliopistot. - 6. painos SPb.: Himizdat, 2001. - 287 Sivumäärä

Ekologia: luentomuistiinpanot / toimittaja A.N. Kuningatar. Taganrog: Kustantamo TRTU, 2004. - 168 Sivumäärä

5. Ekologinen portaali -

Ecology on human-ecology.ru - http://human-ecology.ru/index/0-32

Tuutorointi

Tarvitsetko apua aiheen tutkimiseen?

Asiantuntijamme neuvovat tai tarjoavat tutorointipalveluja sinua kiinnostavista aiheista.
Lähetä pyyntö aiheen maininnalla juuri nyt saadakseen tietää mahdollisuudesta saada kuuleminen.