Mitkä ympäristötekijät ovat ympäristöllisiä. Ympäristötekijät, niiden vaikutukset eliöihin

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

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

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

Kaikki ympäristötekijät on jaettu

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

Ympäristötekijät vaikuttavat eläviin organismeihin

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ympäristötekijät, joilla on pessimaalinen arvo tietyissä olosuhteissa, eli ne, jotka ovat kauimpana optimista, tekevät lajin olemassaolosta erityisen vaikeaksi näissä olosuhteissa huolimatta muiden olosuhteiden optimaalisesta yhdistelmästä. Tätä riippuvuutta kutsutaan rajoittavien tekijöiden laiksi. Tällaiset optimista poikkeavat tekijät saavat äärimmäisen tärkeän merkityksen lajin tai yksittäisen yksilön elämässä, mikä määrittää niiden maantieteellisen levinneisyysalueen.

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

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

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

Abioottiset tekijät ovat elottoman luonnon tekijöitä.

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

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

ympäristöolosuhteet.

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

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

Lämpötila.

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

Kosteus.

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

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

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

Kevyt.

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

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

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

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

Optimaalin laki.

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

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

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

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

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

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

Kysymyksiä itsetutkiskelua varten:

Listaa tärkeimmät elämänympäristöt.

Mitkä ovat ympäristöolosuhteet?

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

Anna esimerkkejä organismeista, jotka sopeutuvat elämään eri elinympäristöissä?

Mitkä ovat muita organismeja elinympäristönä käyttävien organismien mukautukset?

Mitä vaikutuksia lämpötilalla on eri tyyppisiin organismeihin?

Miten eläimet ja kasvit saavat tarvitsemansa veden?

Mikä vaikutus valolla on eliöihin?

Miten saasteiden vaikutus eliöihin ilmenee?

Perustele mitä ympäristötekijät ovat, miten ne vaikuttavat eläviin organismeihin?

Mitkä ovat rajoittavat tekijät?

Mitä on sopeutuminen ja mikä merkitys sillä on organismien leviämisessä?

Miten optimin ja minimin lait ilmenevät?

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

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

Tärkeimmät ilmastotekijät: valo, lämpötila, kosteus.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Eläimen ruumiinlämpötilan ja ympäristön lämpötilan suhteen mukaan organismit jaetaan:

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

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

Lämpötilatekijän suhteen lajit jaetaan seuraaviin ekologisiin ryhmiin:

kylmää suosivat lajit ovat kryofiilit Ja kryofyyttejä.

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

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

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

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

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

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

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

Kserofyytit- Kasvit, jotka ovat sopeutuneet elämään kuivassa ilmastossa. Ne ovat yleisiä aroilla, aavikoilla ja puoliaavioilla. Kserofyytit jaetaan kahteen ryhmään: mehikasvit ja sklerofyytit.

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

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

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

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

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

Siten lajin sisäiset suhteet tähtäävät lajien lisääntymiseen ja leviämiseen.

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

- alkiot tai toukat ja vanhemmat yksilöt (pussieläimet);

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

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

- saman sukupolven veljet ja sisaret lauman elämäntapaan liittyen (paetessa orientoitumista helpottavat paikat);

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

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

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

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

Samanlainen ilmiö on havaittavissa metsäviljelmissä.

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

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

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

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

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

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

Alla ympäristötekijät ymmärtää ne vaikutukset, ekosysteemikomponenttien ominaisuudet ja ulkoisen ympäristön ominaisuudet, jotka vaikuttavat suoraan ekosysteemissä tapahtuvien prosessien luonteeseen ja voimakkuuteen.

Erilaisten ympäristötekijöiden määrä näyttää olevan potentiaalisesti rajaton, joten niiden luokittelu on monimutkainen asia. Luokittelussa käytetään erilaisia ​​ominaisuuksia ottaen huomioon sekä näiden tekijöiden monimuotoisuus että niiden ominaisuudet.

Ekosysteemin suhteen ympäristötekijät jaetaan ulkoinen (eksogeeninen tai entooppinen) ja sisäinen (endogeeninen). Huolimatta tällaisen jaon tietystä ehdosta uskotaan, että ekosysteemiin vaikuttavat ulkoiset tekijät eivät itsessään ole sen vaikutuksen alaisia ​​tai melkein eivät ole sen vaikutuksen alaisia. Näitä ovat auringon säteily, ilmakehän sademäärä, ilmanpaine, tuulen nopeus ja virtaukset jne. Sisäiset tekijät korreloivat itse ekosysteemin ominaisuuksien kanssa ja muodostavat sen, eli sisältyvät sen koostumukseen. Näitä ovat populaatioiden lukumäärä ja biomassa, erilaisten kemikaalien määrä, vesi- tai maamassan ominaisuudet jne.

Tällainen erottelu käytännössä riippuu tutkimusongelman muotoilusta. Joten esimerkiksi jos analysoidaan minkä tahansa biogeokenoosin kehityksen riippuvuutta maaperän lämpötilasta, tätä tekijää (lämpötilaa) pidetään ulkoisena. Jos analysoimme saasteiden dynamiikkaa biogeocenoosissa, niin maaperän lämpötila on sisäinen tekijä suhteessa biogeocenoosiin, mutta ulkoinen suhteessa prosesseihin, jotka määräävät siinä olevan saasteen käyttäytymisen.

Ympäristötekijät voivat alkuperänsä mukaan olla luonnollisia ja ihmisperäisiä. Luonnolliset on jaettu kahteen luokkaan: elottoman luonnon tekijät - abioottinen ja luontotekijät bioottinen. Useimmiten erotetaan kolme vastaavaa ryhmää. Tällainen ympäristötekijöiden luokittelu on esitetty kuvassa 2.5.

Kuva 2.5. Ympäristötekijöiden luokitus.

TO abioottinen tekijöitä ovat joukko epäorgaanisen ympäristön tekijöitä, jotka vaikuttavat organismien elämään ja jakautumiseen. jakaa fyysistä(jonka lähde on fyysinen tila tai ilmiö), kemiallinen(johdettu ympäristön kemiallisesta koostumuksesta (veden suolapitoisuus, happipitoisuus)), edafinen(maaperä - joukko maaperän mekaanisia ja muita ominaisuuksia, jotka vaikuttavat maaperän eliöstön eliöihin ja kasvien juurijärjestelmään (kosteuden vaikutus, maaperän rakenne, humuspitoisuus)), hydrologinen.

Alla bioottinen tekijät ymmärtää joidenkin organismien elintärkeän toiminnan vaikutusten kokonaisuuden toisiin (sisäiset ja lajien väliset vuorovaikutukset). Lajinsisäiset vuorovaikutukset muodostuvat kilpailun seurauksena populaatioiden lukumäärän ja tiheyden kasvuolosuhteissa pesimäpaikoista ja ravintoresursseista. Lajienväliset lajit ovat paljon monipuolisempia. Ne ovat perusta bioottisten yhteisöjen olemassaololle. Bioottiset tekijät pystyvät vaikuttamaan abioottiseen ympäristöön luoden mikroilmaston tai mikroympäristön, jossa elävät organismit elävät.

Jakaa erikseen antropogeeninen ihmisen toiminnasta johtuvia tekijöitä. Näitä ovat esimerkiksi ympäristön saastuminen, maaperän eroosio, metsien häviäminen jne. Joitakin ihmisen ympäristövaikutuksia tarkastellaan tarkemmin kohdassa 2.3.

On olemassa muita ympäristötekijöiden luokituksia. Ne voivat esimerkiksi vaikuttaa kehoon suoraan Ja epäsuora kehitystä. Välilliset vaikutukset ilmenevät muiden ympäristötekijöiden kautta.

Ajan myötä muuttuvat tekijät toistuvat - kausijulkaisu (ilmastotekijät, laskut ja laskut) ja odottamatta ilmaantuvat ei-jaksollinen .

Luonnossa ympäristötekijät vaikuttavat kehoon monimutkaisella tavalla. Tekijöiden kompleksia, jonka vaikutuksesta kaikki organismien tärkeimmät elämänprosessit, mukaan lukien normaali kehitys ja lisääntyminen, suoritetaan, kutsutaan " elinolot ". Kaikki elävät organismit pystyvät siihen sopeutumista (sopeutus) ympäristöolosuhteisiin. Se kehittyy kolmen päätekijän vaikutuksesta: perinnöllisyys , vaihtelua Ja luonnollinen (ja keinotekoinen) valinta. Sopeutumiseen on kolme päätapaa:

- aktiivinen - vastustuskyvyn vahvistaminen, säätelyprosessien kehittäminen, jotka antavat keholle mahdollisuuden suorittaa kehon elintärkeitä toimintoja muuttuvissa ympäristöolosuhteissa. Esimerkkinä on ylläpitää kehon lämpötilaa vakiona.

- Passiivinen - kehon elintärkeiden toimintojen alistaminen ympäristöolosuhteiden muutokselle. Esimerkki on monien organismien siirtyminen valtiossa anabolismi.

- Haitallisten vaikutusten välttäminen - elinkaari ja käyttäytymismallit, joiden avulla voit välttää haitallisia vaikutuksia. Esimerkkinä on eläinten kausittaiset muuttoliikkeet.

Tyypillisesti organismit käyttävät kaikkien kolmen polun yhdistelmää. Sopeutuminen voi perustua kolmeen päämekanismiin, joiden perusteella erotetaan seuraavat tyypit:

- Morfologinen sopeutuminen johon liittyy muutos organismien rakenteessa (esimerkiksi lehtien modifikaatiot aavikkokasveissa). Morfologiset mukautukset johtavat kasvit ja eläimet tiettyjen elämänmuotojen muodostumiseen.

- Fysiologiset mukautukset - muutokset organismien fysiologiassa (esimerkiksi kamelin kyky tarjota keholle kosteutta hapettamalla rasvavarastoja).

- Etologiset (käyttäytymisen) mukautukset eläimille ominaista . Esimerkiksi nisäkkäiden ja lintujen kausittaiset muuttoliikkeet, jotka joutuvat lepotilaan.

Ympäristötekijät on kvantifioitu (katso kuva 2.6). Jokaiselle tekijälle yksi voi optimaalinen vyöhyke (normaali elämä), pessimismin vyöhyke (sorto) ja organismin kestävyyden rajat (ylempi ja alempi). Optimi on se ympäristötekijän määrä, jolla organismien elintärkeän toiminnan intensiteetti on suurin. Pessimuvyöhykkeellä organismien elintärkeä toiminta on masentunut. Kestävyyden rajojen ulkopuolella organismin olemassaolo on mahdotonta.

Kuva 2.6. Ympäristötekijän toiminnan riippuvuus sen määrästä.

Elävien organismien kykyä sietää määrällisiä vaihteluita ympäristötekijän vaikutuksessa tavalla tai toisella kutsutaan ympäristön sietokyky (valenssi, plastisuus, stabiilius). Kutsutaan ympäristötekijän arvoja kestävyyden ylä- ja alarajojen välillä toleranssialue (alue). Ilmaistakseen sietorajoja ympäristöolosuhteille, termit " eurybiontinen"- organismi, jolla on laaja toleranssiraja - ja" stenobiont» - kapealla (katso kuva 2.7). Etuliitteet joka päivä- Ja seinä- käytetään muodostamaan sanoja, jotka kuvaavat erilaisten ympäristötekijöiden vaikutusta, esimerkiksi lämpötila (stenoterminen - euryterminen), suolaisuus (stenohaliini - euryhaliini), ruoka (stenofagi - euryphage) jne.

Kuva 2.7. Lajien ekologinen valenssi (plastisuus) (Y. Odum, 1975 mukaan)

Yksittäisten yksilöiden toleranssivyöhykkeet eivät ole samat, lajilla se on selvästi leveämpi kuin millään yksilöillä. Joukko tällaisia ​​ominaisuuksia kaikille kehoon vaikuttaville ympäristötekijöille kutsutaan lajien ekologinen kirjo

Ekologinen tekijä, jonka määrällinen arvo ylittää lajin kestävyyden rajat, on ns. rajoittava (rajoittava). Tällainen tekijä rajoittaa lajin leviämistä ja elinvoimaa silloinkin, kun kaikkien muiden tekijöiden määrälliset arvot ovat suotuisat.

Ensimmäistä kertaa "rajoittavan tekijän" käsitteen esitteli vuonna 1840 J. Liebig, joka perusti " minimin laki" : Ekosysteemin elintärkeitä mahdollisuuksia rajoittavat ne ekologiset ympäristötekijät, joiden määrä ja laatu ovat lähellä ekosysteemin vaatimaa minimiä, joiden väheneminen johtaa eliön kuolemaan tai ekosysteemin tuhoutumiseen.

Käsitteen maksimin ja minimin rajoittavasta vaikutuksesta esitteli W. Shelford vuonna 1913, joka muotoili tämän periaatteen « suvaitsevaisuuden laki" : Organismin (lajin) vaurautta rajoittava tekijä voi olla sekä ympäristövaikutuksen vähimmäis- että enimmäismäärä, joiden välinen vaihteluväli määrää organismin kestävyyden (toleranssin) suhteessa tähän tekijään.

Nyt W. Shelfordin muotoilemaa toleranssilakia on laajennettu useilla lisäsäännöksillä:

1. organismeilla voi olla laaja sietoalue yhdelle tekijälle ja kapea toleranssi muille;

2. yleisimmät organismit, joilla on laaja sietokyky;

3. yhden ympäristötekijän toleranssialue voi riippua muiden ympäristötekijöiden toleranssialueista;

4. jos jonkin ympäristötekijän arvot eivät ole organismille optimaaliset, tämä vaikuttaa myös muiden organismiin vaikuttavien ympäristötekijöiden sietokykyyn;

5. kestävyysrajat riippuvat merkittävästi kehon tilasta; eliöiden sietorajat pesimäkauden tai toukkavaiheen aikana ovat siten yleensä kapeammat kuin aikuisilla;

Ympäristötekijöiden yhteistoiminnasta voidaan erottaa useita säännönmukaisuuksia. Niistä tärkeimmät:

1. Ympäristötekijöiden toiminnan suhteellisuuslaki - ympäristötekijän toiminnan suunta ja intensiteetti riippuu siitä, missä määrin se otetaan ja mihin muihin tekijöihin yhdistettynä se vaikuttaa. Ei ole olemassa ehdottoman hyödyllisiä tai haitallisia ympäristötekijöitä, kaikki riippuu määrästä: vain optimaaliset arvot ovat edullisia.

2. Ympäristötekijöiden suhteellisen korvaavuuden ja absoluuttisen korvaamattomuuden laki - minkään olennaisten elämän edellytysten absoluuttista puuttumista ei voida korvata muilla ympäristötekijöillä, mutta joidenkin ympäristötekijöiden puute tai ylimäärä voidaan kompensoida muiden ympäristötekijöiden vaikutuksella.

Kaikki nämä mallit ovat tärkeitä käytännössä. Siten liiallinen typpilannoitteiden levittäminen maaperään johtaa nitraattien kertymiseen maataloustuotteisiin. Fosforia sisältävien pinta-aktiivisten aineiden laaja käyttö aiheuttaa leväbiomassan nopeaa kehitystä ja veden laadun heikkenemistä. Monet eläimet ja kasvit ovat erittäin herkkiä ympäristötekijöiden parametrien muutoksille. Rajoittavien tekijöiden käsite mahdollistaa monien ihmisen toiminnan kielteisten seurausten ymmärtämisen, jotka liittyvät epäpätevään tai lukutaidottomaan vaikutukseen luonnonympäristöön.

LUENTO №4

AIHE: YMPÄRISTÖTEKIJÄT

SUUNNITELMA:

1. Ympäristötekijöiden käsite ja niiden luokittelu.

2. Abioottiset tekijät.

2.1. Tärkeimpien abioottisten tekijöiden ekologinen rooli.

2.2. topografiset tekijät.

2.3. tilatekijät.

3. Bioottiset tekijät.

4. Ihmisperäiset tekijät.

1. Ympäristötekijöiden käsite ja niiden luokittelu

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

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

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

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

2. Abioottiset tekijät

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

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

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

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

2.1. Tärkeimpien abioottisten tekijöiden ekologinen rooli

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

5. Visio (yksi eläinten tärkeimmistä analysointitehtävistä);

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Mitä tulee kasveihin, ne ovat kehittäneet useita ominaisuuksia evoluutioprosessissa:

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

talvikestävyys– monivuotisten lajien kyky kestää epäsuotuisten talviolosuhteiden kompleksia;

pakkaskestävyys- kyky kestää negatiivisia lämpötiloja pitkään;

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

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

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

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

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

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

Samanlainen ilmiö esiintyy myös ilmakehässä, kun jäähtyneet ilmakerrokset siirtyvät alas ja sijaitsevat lämpimien kerrosten alla, eli tapahtuu lämpötilan inversio, joka myötävaikuttaa epäpuhtauksien kertymiseen pintailmakerrokseen.

Inversioita helpottavat jotkin kohokuvion piirteet, kuten kuopat ja laaksot. Se tapahtuu, kun tietyllä korkeudella on aineita, kuten aerosoleja, jotka kuumennetaan suoraan suoralla auringonsäteilyllä, mikä saa aikaan ylempien ilmakerrosten voimakkaamman kuumenemisen.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Vesitilan suhteen erotetaan seuraavat elävien olentojen ekologiset ryhmät:

hydrobiontit- ekosysteemien asukkaat, joiden koko elinkaari tapahtuu vedessä;

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

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

mesofyytit– kohtalaisen kosteat kasvit;

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

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

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

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

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

Kasvien vedenkulutusta voidaan luonnehtia seuraavilla indikaattoreilla:

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

kosteudenkestävyys- kyky sietää kastumista;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

On myös meri- ja mannerilmakehän paineita.

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

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

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

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

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

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

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

2.2. Topografinen tekijät

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

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

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

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

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

2.3. Avaruus tekijät

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

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

3. Bioottinen tekijät

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

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

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

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

Bioottiset tekijät ilmenevät bioottisissa suhteissa.

Seuraavat bioottisten suhteiden muodot erotetaan toisistaan.

Symbioosi(avoliitossa). Tämä on suhteen muoto, jossa molemmat kumppanit tai toinen heistä hyötyy toisesta.

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

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

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

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

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

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

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

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

Viime aikoina siihen on kiinnitetty enemmän huomiota antropogeeniset tekijät- joukko ihmisen ympäristövaikutuksia kaupunkiteknogeenisen toiminnan vuoksi.

4. Ihmisperäiset tekijät

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

Luonnollisten geologisten prosessien seurauksena tapahtuvat muutokset maapallon ilmastossa, jota voimistaa kasvihuoneilmiö, joka johtuu ilmakehän optisten ominaisuuksien muutoksista pääosin hiilidioksidin, CO2:n ja muiden kaasujen päästöistä ilmakehään;

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

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

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

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

Kaikenlaisten lähteiden ja maavesien ehtyminen ja saastuminen;

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

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

Maisemien geokemian muutokset lämpövoimatekniikan yhteydessä, alkuaineiden uudelleenjakautuminen maan suoliston ja pinnan välillä louhinta- ja sulatusuudelleenjakautumisen seurauksena (esim. raskasmetallien pitoisuudet) tai poikkeavien, erittäin voimakkaiden aineiden talteenotosta. mineralisoitunut pohjavesi ja suolavedet pintaan;

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

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

Maapallon jatkuva ja paikoin lisääntyvä aavikoituminen, aavikoitumisprosessin syveneminen;

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

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

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

Elinympäristön heikkeneminen ahtaissa kaupungeissa ja suurkaupunkialueilla;

Monien mineraaliesiintymien ehtyminen ja asteittainen siirtyminen rikkaista malmeista yhä köyhempiin;

Yhteiskunnallisen epävakauden vahvistaminen monien maiden väestön rikkaiden ja köyhien osan lisääntyvän erilaistumisen, väestön aseistautumisen, kriminalisoinnin, luonnonkatastrofien seurauksena.

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

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

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

Fyysinen tekijä ihmisen toiminnan saasteaineena on kohtuuton lämpösaaste (erityisesti radioaktiivinen).

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

Ohjaus kysymyksiä Ja tehtäviä

1. Mitä ovat ympäristötekijät?

2. Mitkä ympäristötekijät luokitellaan abioottisiksi, mitkä ovat bioottisia?

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

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

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