LOENG nr 4

TEEMA: KESKKONNATEGURID

PLAAN:

1. Keskkonnategurite mõiste ja nende klassifikatsioon.

2. Abiootilised tegurid.

2.1. Peamiste abiootiliste tegurite ökoloogiline roll.

2.2. Topograafilised tegurid.

2.3. Ruumitegurid.

3. Biootilised tegurid.

4. Antropogeensed tegurid.

1. Keskkonnategurite mõiste ja nende klassifikatsioon

Keskkonnategur - mis tahes element keskkond, mis on võimeline elusorganismi otseselt või kaudselt mõjutama vähemalt ühes tema isendiarengu faasis.

Keskkonnategurid on mitmekesised, kusjuures iga tegur on kombinatsioon vastavast keskkonnaseisundist ja selle ressursist (varu keskkonnas).

Ökoloogilised keskkonnategurid jagunevad tavaliselt kahte rühma: inertse (eluta) looduse tegurid - abiootilised või abiogeensed; eluslooduse tegurid - biootilised või biogeensed.

Lisaks ülaltoodud keskkonnategurite klassifikatsioonile on palju teisi (vähem levinud), mis kasutavad muid eristavaid tunnuseid. Seega tehakse kindlaks tegurid, mis sõltuvad ja ei sõltu organismide arvust ja tihedusest. Näiteks makroklimaatiliste tegurite mõju ei mõjuta loomade või taimede arv, kuid patogeensete mikroorganismide põhjustatud epideemiad (massihaigused) sõltuvad nende arvust antud territooriumil. On teada klassifikatsioonid, milles kõik inimtekkelised tegurid liigitatakse biootilisteks.

2. Abiootilised tegurid

Keskkonna abiootilises osas (elutus looduses) saab kõik tegurid esiteks jagada füüsikalisteks ja keemilisteks. Vaadeldavate nähtuste ja protsesside olemuse mõistmiseks on aga mugav esitada abiootilisi tegureid klimaatiliste, topograafiliste, kosmiliste tegurite kogumina, samuti keskkonna (vee-, maismaa- või pinnase) koostise tunnuseid, jne.

Füüsilised tegurid- need on need, mille allikaks on füüsiline olek või nähtus (mehaaniline, laineline jne). Näiteks temperatuur, kui see on kõrge, tekib põletus, kui see on väga madal, siis on külmakahjustused. Temperatuuri mõju võivad mõjutada ka muud tegurid: vees - hoovus, maal - tuul ja niiskus jne.

Keemilised tegurid- need on need, mis tulenevad keskkonna keemilisest koostisest. Näiteks vee soolsus, kui see on kõrge, võib reservuaaris elu täielikult puududa (Surnumeri), kuid samal ajal ei saa enamik mereorganisme magevees elada. Loomade eluiga maal ja vees jne sõltub hapnikutaseme piisavusest.

Edaafilised tegurid(muld) on muldade ja kivimite keemiliste, füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste kogum, mis mõjutab nii neis elavaid organisme, s.t mille jaoks nad on elupaigaks, kui ka taimede juurestikku. Keemiliste komponentide (biogeensete elementide), temperatuuri, niiskuse ja mulla struktuuri mõju taimede kasvule ja arengule on hästi teada.

2.1. Peamiste abiootiliste tegurite ökoloogiline roll

Päikesekiirgus. Päikesekiirgus on ökosüsteemi peamine energiaallikas. Päikese energia levib läbi kosmose elektromagnetlainetena. Organismide jaoks on oluline tajutava kiirguse lainepikkus, selle intensiivsus ja kokkupuute kestus.

Umbes 99% kogu päikesekiirguse energiast koosneb kiirtest lainepikkusega k = nm, sealhulgas 48% spektri nähtavas osas (k = nm), 45% lähiinfrapunases (k = nm) ja umbes 7% kiirtes. ultraviolett (To< 400 нм).

Kiired, mille X = nm, on fotosünteesi jaoks esmatähtsad. Pikalaineline (kaug-infrapuna) päikesekiirgus (k > 4000 nm) mõjutab organismide elutähtsaid protsesse vähe. Ultraviolettkiired laiusega k > 320 nm väikestes annustes on vajalikud loomadele ja inimestele, kuna nende mõjul tekib organismis K-ga kiirgus< 290 нм губи­тельно для живого, но до поверхности Земли оно не доходит, поглощаясь озоновым слоем атмосферы.

Atmosfääriõhu läbimisel päikesevalgus peegeldub, hajub ja neeldub. Puhas lumi peegeldab umbes 80-95% päikesevalgusest, saastunud lumi - 40-50%, tšernozemmuld - kuni 5%, kuiv kerge muld - 35-45%, okasmetsad - 10-15%. Maapinna valgustus varieerub aga oluliselt olenevalt aasta- ja kellaajast, geograafilisest laiuskraadist, kallakutest, atmosfääritingimustest jne.

Maa pöörlemise tõttu vahelduvad valguse ja pimeduse perioodid perioodiliselt. Fotoperioodi pikkusega (päeva pikkusega) seostatakse õitsemist, seemnete idanemist taimedes, rännet, talveunne, loomade paljunemist ja palju muud looduses. Taimede valgusevajadus määrab nende kiire kasvu kasvu ja metsa kihilise struktuuri. veetaimed Nad levivad peamiselt veekogude pinnakihtides.

Otsest või hajutatud päikesekiirgust ei vaja ainult väike grupp elusolendeid – teatud tüüpi seened, süvamere kalad, mulla mikroorganismid jne.

Kõige olulisemad füsioloogilised ja biokeemilised protsessid, mis elusorganismis valguse olemasolu tõttu toimuvad, on järgmised:

1. Fotosüntees (fotosünteesiks kasutatakse 1-2% Maale langevast päikeseenergiast);

2. Transpiratsioon (umbes 75% - transpiratsiooniks, mis tagab taimede jahutamise ja mineraalainete vesilahuste liikumise läbi nende);

3. Fotoperiodism (tagab perioodiliselt muutuvate keskkonnatingimustega elusorganismide eluprotsesside sünkroonsust);

4. Liikumine (fototropism taimedes ja fototaksis loomadel ja mikroorganismidel);

5. Nägemine (loomade üks põhilisi analüüsifunktsioone);

6. Muud protsessid (D-vitamiini süntees inimesel valguses, pigmentatsioon jne).

Biotsenooside alus keskmine tsoon Venemaa, nagu enamik maismaa ökosüsteeme, koosneb tootjatest. Nende päikesevalguse kasutamist piiravad mitmed looduslikud tegurid ja ennekõike temperatuuritingimused. Sellega seoses on välja töötatud spetsiaalsed kohanemisreaktsioonid astmestamise, mosaiiklehtede, fenoloogiliste erinevuste jms kujul. Vastavalt valgustingimustele esitatavatele nõudmistele jaotatakse taimed valgust armastavateks või valgust armastavateks (päevalill, jahubanaan, tomat, akaatsia, melon), varju- või valgust mitte armastav (metsaürdid, samblad) ja varjutaluvad (hapuoblikas, kanarbik, rabarber, vaarikad, murakad).

Taimed loovad tingimused teiste elusolendiliikide eksisteerimiseks. Seetõttu on nende reaktsioon valgustingimustele nii oluline. Keskkonnasaaste põhjustab valgustuse muutusi: päikese insolatsiooni taseme langus, fotosünteetiliselt aktiivse kiirguse hulga vähenemine (PAR on päikesekiirguse osa lainepikkusega 380–710 nm) ja spektri muutus. valguse koostis. Selle tulemusena hävitatakse teatud parameetrites päikesekiirguse saabumisel põhinevad tsenoosid.

Temperatuur. Meie tsooni looduslike ökosüsteemide jaoks on temperatuuritegur koos valgusega määrav kõigi eluprotsesside jaoks. Populatsioonide aktiivsus sõltub aastaajast ja kellaajast, kuna igal neist perioodidest on oma temperatuuritingimused.

Temperatuur on peamiselt seotud päikesekiirgusega, kuid mõnel juhul määrab selle geotermilistest allikatest saadav energia.

Külmumisest madalamal temperatuuril kahjustavad elusrakk tekkivate jääkristallide poolt füüsiliselt ja sureb ning kõrged temperatuurid Toimub ensüümide denaturatsioon. Valdav enamus taimi ja loomi ei talu negatiivseid kehatemperatuure. Elutemperatuuri ülemine piir tõuseb harva üle 40–45 °C.

Äärmuslike piiride vahelises vahemikus kahekordistub ensümaatiliste reaktsioonide kiirus (ja seega ka ainevahetuse kiirus) iga 10 °C temperatuuri tõusuga.

Märkimisväärne osa organismidest suudab kontrollida (säilitada) kehatemperatuuri eelkõige kõige elutähtsamates organites. Selliseid organisme nimetatakse homöotermiline- soojavereline (kreeka keelest homoios - sarnane, therme - soojus), erinevalt poikilotermiline- külmavereline (kreeka keelest poikilos - mitmekesine, muutlik, mitmekesine), ebastabiilse temperatuuriga, olenevalt ümbritsevast temperatuurist.

Poikilotermilised organismid külmal aastaajal või päeval vähendavad eluprotsesside taset kuni anabioosini. See puudutab eelkõige taimi, mikroorganisme, seeni ja poikilotermilisi (külmaverelisi) loomi. Ainult homöotermilised (soojaverelised) liigid jäävad aktiivseks. Heterotermiliste organismide mitteaktiivses olekus kehatemperatuur ei ole palju kõrgem kui väliskeskkonna temperatuur; aktiivses olekus - üsna kõrge (karud, siilid, nahkhiired, gopherid).

Homöotermiliste loomade termoregulatsiooni tagab eritüüpi ainevahetus, mis toimub koos soojuse eraldumisega looma kehas, soojusisolatsioonikatete olemasoluga, suuruse, füsioloogiaga jne.

Mis puutub taimedesse, siis on neil evolutsiooni käigus välja kujunenud mitmeid omadusi:

külmakindlus– võime taluda pikka aega madalaid plusstemperatuure (0°C kuni +5°C);

talvekindlus– mitmeaastaste liikide võime taluda talviste kahjurite kompleksi soodsad tingimused;

külmakindlus- võime pikka aega taluda negatiivseid temperatuure;

anabioos- võime taluda pikaajalist keskkonnategurite puudumise perioodi ainevahetuse järsu languse seisundis;

kuumakindlus– võime taluda kõrgeid (üle +38°…+40°C) temperatuure ilma oluliste ainevahetushäireteta;

lühiajalisus– ontogeneesi vähenemine (kuni 2-6 kuud) lühikestel soodsatel temperatuuritingimustel kasvavatel liikidel.

Veekeskkonnas on vee suure soojusmahtuvuse tõttu temperatuurimuutused vähem dramaatilised ja tingimused stabiilsemad kui maismaal. On teada, et piirkondades, kus temperatuur on päeva jooksul ja ka aastaaegade vahel väga erinev, on liikide mitmekesisus väiksem kui piirkondades, kus ööpäevased ja aastased temperatuurid on püsivamad.

Temperatuur, nagu ka valguse intensiivsus, sõltub geograafiline laiuskraad, aastaaeg, kellaaeg ja kallakuga kokkupuude. Tegevus äärmuslikud temperatuurid(madal ja kõrge) võimendavad tugevad tuuled.

Temperatuuri muutumist õhus tõusmisel või veekeskkonda sukeldumisel nimetatakse temperatuuri kihistumiseks. Tavaliselt toimub mõlemal juhul pidev temperatuuri langus teatud gradiendiga. Siiski on ka teisi võimalusi. Seega soojenevad suvel pinnaveed rohkem kui süvaveed. Tänu vee tiheduse olulisele vähenemisele selle soojenemisel algab selle ringlus kuumutatud pinnakihis, segunemata tihedamaga, külm vesi all olevad kihid. Selle tulemusena moodustub sooja ja külma kihi vahele terav temperatuurigradiendiga vahevöönd. Kõik see mõjutab elusorganismide paiknemist vees, samuti sissetulevate lisandite ülekandumist ja hajumist.

Sarnane nähtus esineb atmosfääris, kui jahtunud õhukihid nihkuvad allapoole ja asuvad all soojad kihid, st toimub temperatuuri inversioon, mis soodustab saasteainete kuhjumist õhu pinnakihis.

Mõned reljeefielemendid soodustavad ümberpööramist, näiteks süvendid ja orud. See tekib siis, kui teatud kõrgusel on aineid, näiteks aerosoole, mida kuumutatakse otseselt otsese päikesekiirgusega, mis põhjustab ülemiste õhukihtide intensiivsemat kuumenemist.

Mullakeskkonnas sõltub päevane ja hooajaline temperatuuri stabiilsus (kõikumised) sügavusest. Märkimisväärne temperatuurigradient (nagu ka õhuniiskus) võimaldab mullaelanikel väiksemate liikumistega soodsa keskkonna luua. Elusorganismide olemasolu ja arvukus võivad temperatuuri mõjutada. Näiteks metsa võra all või üksiku taime lehtede all tekib erinev temperatuur.

Sademed, niiskus. Vesi on eluks Maal ökoloogilises mõttes ainulaadne. Peaaegu identsetes geograafilistes tingimustes eksisteerib Maal nii kuum kõrb kui ka troopiline mets. Erinevus on vaid aastases sademete koguses: esimesel juhul 0,2–200 mm ja teisel 900–2000 mm.

Sademed, mis on tihedalt seotud õhuniiskusega, on veeauru kondenseerumise ja kristalliseerumise tagajärg atmosfääri kõrgetes kihtides. Maapinna õhukihis moodustub kaste ja udu ning madalatel temperatuuridel täheldatakse niiskuse kristalliseerumist - härmatis langeb.

Iga organismi üks peamisi füsioloogilisi funktsioone on piisava veetaseme säilitamine organismis. Organismidel on evolutsiooni käigus välja kujunenud erinevad kohandused vee saamiseks ja säästlikuks kasutamiseks, samuti kuivaperioodide üleelamiseks. Mõned kõrbeloomad saavad vett toidust, teised õigeaegselt talletatud rasvade oksüdeerimise kaudu (näiteks kaamel, kes suudab bioloogilise oksüdatsiooni teel saada 100 g rasvast 107 g metaboolset vett); Samal ajal on neil keha väliskesta minimaalne vee läbilaskvus ja kuivust iseloomustab minimaalse ainevahetuse kiirusega puhkeolekusse langemine.

Maismaataimed saavad vett peamiselt mullast. Vähene sademete hulk, kiire drenaaž, intensiivne aurustumine või nende tegurite kombinatsioon põhjustavad kuivamist ning liigne niiskus põhjustab muldade vettimist ja vettimist.

Niiskusbilanss oleneb sademete hulga ja taimede pinnalt ja mullapinnalt ning transpiratsiooni teel aurustunud vee hulga erinevusest]. Aurumisprotsessid omakorda sõltuvad otseselt atmosfääriõhu suhtelisest niiskusest. Kui niiskus on 100% lähedal, aurustumine praktiliselt peatub ja kui temperatuur veelgi langeb, algab vastupidine protsess - kondenseerumine (tekib udu, kaste ja härmatis langevad välja).

Lisaks märgitule suurendab õhuniiskus kui keskkonnategur oma äärmuslikel väärtustel (kõrge ja madal õhuniiskus) temperatuuri mõju (süvendab) kehale.

Õhu küllastumine veeauruga saavutab harva maksimaalse väärtuse. Niiskusedefitsiit on erinevus antud temperatuuril maksimaalse võimaliku ja tegeliku küllastuse vahel. See on üks olulisemaid keskkonnaparameetreid, kuna see iseloomustab kahte suurust korraga: temperatuuri ja niiskust. Mida suurem on niiskusdefitsiit, seda kuivem ja soojem on ning vastupidi.

Sademete režiim on kõige olulisem tegur, mis määrab saasteainete migratsiooni looduskeskkonnas ja nende väljauhtumise atmosfäärist.

Seoses veerežiimiga eristatakse järgmist: keskkonnarühmad elusolendid:

hüdrobiontid– ökosüsteemide elanikud, kelle kogu elutsükkel kulgeb vees;

hügrofüüdid– märgade kasvukohtade taimed (soosaialill, euroopa ujuja, laialehine kassisaba);

hügrofiilid– ökosüsteemide väga niisketes osades elavad loomad (limused, kahepaiksed, sääsed, täid);

mesofüüdid– parasniiske kasvukoha taimed;

kserofüüdid– kuiva kasvukoha taimed (sulghein, koirohi, astragal);

kserofiilid– kuivade piirkondade elanikud, mis ei talu kõrget niiskust (mõned roomajate, putukate, kõrbenäriliste ja imetajate liigid);

sukulendid– kõige kuivema kasvukoha taimed, mis on võimelised koguma olulisi niiskusvarusid varre või lehtede sisse (kaktused, aaloe, agaav);

sklerofüütid– väga kuivade piirkondade taimed, mis taluvad tugevat dehüdratsiooni (harilik kaameli okas, saksaul, saksagüüs);

efemerid ja efemeroidid- ühe- ja mitmeaastased rohttaimed, millel on lühenenud tsükkel, mis langeb kokku piisava niiskuse perioodiga.

Taimede niiskuse tarbimist saab iseloomustada järgmiste näitajatega:

põuakindlus– võime taluda vähenenud atmosfääri- ja (või) mullapõuda;

niiskuskindlus– võime taluda vettimist;

transpiratsioonikoefitsient- kuivmassiühiku moodustamiseks kulutatud vee kogus (valge kapsa jaoks 500-550, kõrvitsa jaoks - 800);

kogu veetarbimise koefitsient- taime ja pinnase poolt biomassiühiku moodustamiseks kulutatud veekogus (niidukõrrelistel - 350–400 m3 vett biomassi tonni kohta).

Veerežiimi rikkumine ja pinnavee reostamine on ohtlik, kohati ka tsenoosi kahjustav. Biosfääri veeringe muutused võivad kaasa tuua ettearvamatud tagajärjed kõigile elusorganismidele.

Keskkonna liikuvus.Õhumasside (tuule) liikumise põhjusteks on eelkõige maapinna ebaühtlane kuumenemine, põhjustades rõhumuutusi, aga ka Maa pöörlemine. Tuul on suunatud soojema õhu poole.

Tuul on kõige olulisem tegur niiskuse, seemnete, eoste, keemiliste lisandite jms levimisel pikkade vahemaade taha. See aitab vähendada tolmu ja gaaside maalähedast kontsentratsiooni erinevaid aineid nende atmosfääri sisenemise koha lähedal ja foonkontsentratsiooni suurenemine õhus, mis on tingitud kaugetest allikatest, sealhulgas piiriülesest transpordist, põhjustatud heitkogustest.

Tuul kiirendab transpiratsiooni (niiskuse aurustumist taimede maapealsetest osadest), mis halvendab eriti madala õhuniiskuse juures elutingimusi. Lisaks mõjutab see kaudselt kõiki maismaal asuvaid elusorganisme, osaledes ilmastiku ja erosiooni protsessides.

Mobiilsus ruumis ja veemasside segunemine aitavad säilitada suhtelist homogeensust (homogeensust) füüsikaliste ja keemilised omadused veekogud. Pinnavoolude keskmine kiirus jääb vahemikku 0,1-0,2 m/s, ulatudes kohati 1 m/s, Golfi hoovuse lähedal 3 m/s.

Surve. Normaalseks atmosfäärirõhuks loetakse absoluutset rõhku Maailma ookeani pinnal 101,3 kPa, mis vastab 760 mm Hg. Art. või 1 atm. Sees maakera Seal on püsivad kõrge ja madala õhurõhuga alad ning samades punktides täheldatakse hooajalisi ja igapäevaseid kõikumisi. Kuna kõrgus merepinnast ookeani tasemega võrreldes suureneb, rõhk väheneb, hapniku osarõhk väheneb ja transpiratsioon taimedes suureneb.

Perioodiliselt tekivad atmosfääris alad madal vererõhk võimsate õhuvooludega, mis liiguvad spiraalselt keskpunkti suunas, mida nimetatakse tsükloniteks. Neid iseloomustab suur sademete hulk ja ebastabiilne ilm. Vastandlikke loodusnähtusi nimetatakse antitsükloniteks. Neid iseloomustab stabiilne ilm, nõrk tuul ja mõnel juhul temperatuurimuutused. Antitsüklonite ajal tekivad mõnikord ebasoodsad meteoroloogilised tingimused, mis aitavad kaasa saasteainete kuhjumisele atmosfääri pinnakihti.

Samuti on mere- ja mandriline atmosfäärirõhk.

Sukeldumisel suureneb veekeskkonna rõhk. Vee oluliselt (800 korda) õhust suurema tiheduse tõttu tõuseb mageveekogus iga 10 m sügavuse kohta rõhk 0,1 MPa (1 atm). Absoluutne rõhk Mariaani süviku põhjas ületab 110 MPa (1100 atm).

Ioniseerivkiirgus. Ioniseeriv kiirgus on kiirgus, mis ainet läbides moodustab ioonide paare; taust - looduslike allikate tekitatud kiirgus. Sellel on kaks peamist allikat: kosmiline kiirgus ja radioaktiivsed isotoobid ning elemendid maakoore mineraalides, mis kunagi tekkisid Maa aine tekkimisel. Pika poolestusaja tõttu on Maa soolestikus tänapäevani säilinud paljude ürgsete radioaktiivsete elementide tuumad. Neist olulisemad on kaalium-40, toorium-232, uraan-235 ja uraan-238. Kosmilise kiirguse mõjul tekivad atmosfääris pidevalt uued radioaktiivsete aatomite tuumad, millest peamised on süsinik-14 ja triitium.

Maastiku kiirgusfoon on selle kliima üks asendamatuid komponente. Fooni moodustamises osalevad kõik teadaolevad ioniseeriva kiirguse allikad, kuid igaühe panus kogu kiirgusdoosi oleneb konkreetsest geograafiline punkt. Inimene kui looduskeskkonna elanik saab suurema osa kiirgusest looduslikest kiirgusallikatest ja seda on võimatu vältida. Kogu elu Maal on avatud kosmosekiirgusele. Mägimaastikke iseloomustab nende märkimisväärse kõrguse tõttu merepinnast suurenenud kosmilise kiirguse panus. Liustikud, mis toimivad neelava ekraanina, püüavad oma massi piires kinni aluspõhja kivimite kiirguse. Avastati mere ja maismaa kohal olevate radioaktiivsete aerosoolide sisalduse erinevused. Kogu radioaktiivsus mereõhk sadu ja tuhandeid kordi vähem kui mandri oma.

Maal on piirkondi, kus kokkupuute doosikiirus on kümneid kordi suurem keskmistest väärtustest, näiteks uraani- ja tooriumimaardlate alad. Selliseid kohti nimetatakse uraani- ja tooriumiprovintsideks. Stabiilne ja suhteliselt rohkem kõrgel tasemel kiirgust täheldatakse graniidikivimite tekke kohtades.

Muldade tekkega kaasnevad bioloogilised protsessid mõjutavad oluliselt radioaktiivsete ainete akumuleerumist viimastesse. Madala humiinainete sisaldusega on nende aktiivsus nõrk, samas kui tšernozemidel on alati olnud kõrgem eriaktiivsus. Eriti kõrge on see graniidimassiivide lähedal asuvatel tšernozemi- ja niidumuldadel. Spetsiifilise aktiivsuse suurenemise astme järgi võib mullad jämedalt järjestada järgmises järjekorras: turvas; tšernozem; stepivööndi ja metsastepi mullad; graniidil arenevad mullad.

Maapinna lähedal toimuva kosmilise kiirguse intensiivsuse perioodiliste kõikumiste mõju elusorganismide kiirgusdoosile on praktiliselt tähtsusetu.

Paljudes maakera piirkondades saavutab uraani ja tooriumi kiirgusest tulenev ekspositsioonidoosikiirus geoloogiliselt ettenähtava aja jooksul Maal eksisteerinud kiirgustasemeni, mille jooksul toimus elusorganismide loomulik evolutsioon. Üldiselt ioniseeriv kiirgus avaldab kahjulikumat mõju kõrgelt arenenud ja keerukatele organismidele ning inimesed on eriti tundlikud. Mõned ained jaotuvad kogu kehas ühtlaselt, näiteks süsinik-14 või triitium, teised aga kogunevad teatud organitesse. Seega kogunevad luukoesse raadium-224, -226, plii-210, poloonium-210. Inertgaas radoon-220, mis mõnikord ei eraldu ainult litosfääri ladestustest, vaid ka inimeste kaevandatud ja ehitusmaterjalina kasutatavatest mineraalidest, avaldab tugevat mõju kopsudele. Radioaktiivsed ained võivad koguneda vette, pinnasesse, setetesse või õhku, kui nende eraldumise kiirus ületab radioaktiivse lagunemise kiirust. Elusorganismides toimub radioaktiivsete ainete kogunemine toiduga sisenemisel.

2.2. Topograafiline tegurid

Abiootiliste tegurite mõju sõltub suuresti piirkonna topograafilistest iseärasustest, mis võivad oluliselt muuta nii kliimat kui ka mulla arengu iseärasusi. Peamine topograafiline tegur on kõrgus merepinnast. Kõrguse kasvades keskmised temperatuurid langevad, ööpäevased temperatuuride erinevused suurenevad, sademete hulk, tuule kiirus ja kiirgusintensiivsus suurenevad ning rõhk langeb. Selle tulemusena täheldatakse mägistes piirkondades tõustes taimestiku jaotuse vertikaalset tsoonilisust, mis vastab laiuskraadide tsoonide muutuste järjestusele ekvaatorist poolusteni.

Mäeahelikud võivad toimida kliimabarjäärina. Mägedest kõrgemale tõustes õhk jahtub, mis põhjustab sageli sademeid ja vähendab seeläbi selle absoluutset niiskust. Seejärel teisele poole mäeahelikku langedes aitab kuivanud õhk vähendada vihma (lumesaju) intensiivsust, tekitades seeläbi “vihmavarju”.

Mäed võivad mängida eristumisprotsessides isoleeriva teguri rolli, kuna need takistavad organismide rännet.

Oluline topograafiline tegur on ekspositsioon nõlva (valgustus). Põhjapoolkeral on soojem lõunanõlvadel ja lõunapoolkeral põhjanõlvadel.

Teine oluline tegur on nõlva järskus, mis mõjutab äravoolu. Vesi voolab mööda nõlvad alla, uhudes pinnase minema, vähendades selle kihti. Lisaks libiseb pinnas gravitatsiooni mõjul aeglaselt alla, mis viib selle kuhjumiseni nõlvade alusesse. Taimkatte olemasolu pärsib neid protsesse, kuid suuremate kui 35° kallakute korral pinnas ja taimestik tavaliselt puuduvad ning tekivad lahtisest materjalist tasanduskihid.

2.3. Kosmos tegurid

Meie planeet ei ole isoleeritud avakosmoses toimuvatest protsessidest. Maa põrkab perioodiliselt kokku asteroididega, läheneb komeetidele ning seda tabab kosmiline tolm, meteoriitained ning erinevat tüüpi Päikeselt ja tähtedelt tulev kiirgus. Päikese aktiivsus muutub tsükliliselt (ühe tsükli periood on 11,4 aastat).

Teadus on kogunud palju fakte, mis kinnitavad Kosmose mõju Maa elule.

3. Biootiline tegurid

Kõik elusolendid, mis ümbritsevad organismi selle elupaigas, moodustavad biootilise keskkonna või elustik. Biootilised tegurid- see on teatud organismide elutegevuse mõjude kogum teistele.

Loomade, taimede ja mikroorganismide vahelised suhted on äärmiselt mitmekesised. Kõigepealt erista homotüüpne reaktsioonid, st sama liigi isendite vastastikmõjud ja heterotüüpne- suhted erinevate liikide esindajate vahel.

Iga liigi esindajad on võimelised eksisteerima biootilises keskkonnas, kus ühendused teiste organismidega tagavad neile normaalsed elutingimused. Nende seoste peamiseks avaldumisvormiks on erinevate kategooriate organismide toidusuhted, mis on toidu (troofiliste) ahelate, võrgustike ja elustiku troofilise struktuuri aluseks.

Lisaks toiduseostele tekivad ka ruumilised suhted taime- ja loomorganismide vahel. Paljude tegurite tagajärjel erinevat tüüpi Nad ei ühine suvalises kombinatsioonis, vaid ainult tingimusel, et nad on kohandatud koos elama.

Biootilised tegurid avalduvad biootilistes suhetes.

Eristatakse järgmisi biootiliste suhete vorme.

Sümbioos(kooselu). See on suhte vorm, kus mõlemad partnerid või üks neist saavad teisest kasu.

Koostöö. Koostöö on kahe või enama liigi organismi pikaajaline, lahutamatu, vastastikku kasulik kooselu. Näiteks erakkrabi ja anemooni suhe.

Kommensalism. Kommensalism on organismidevaheline interaktsioon, kui ühe elutegevus pakub teisele toitu (tasuta laadimine) või peavarju (majutust). Tüüpilisteks näideteks on hüäänid, kes korjavad üles lõvide poolt söömata jäänud saakloomade jäänuseid, suurte meduuside vihmavarjude alla varjunud kalamaimud, aga ka mõned puude juurtel kasvavad seened.

Mutualism. Mutualism on vastastikku kasulik kooselu, kui partneri olemasolu saab igaühe olemasolu eelduseks. Näiteks võib tuua sõlmebakterite kooselu ja liblikõielised taimed, mis suudab koos elada lämmastikuvaestel muldadel ja rikastada sellega mulda.

Antibioos. Suhtevorm, milles kogevad mõlemad partnerid või üks neist negatiivset mõju, nimetatakse antibioosiks.

Võistlus. See on organismide negatiivne mõju üksteisele võitluses toidu, elupaiga ja muude eluks vajalike tingimuste pärast. Kõige selgemini väljendub see rahvastiku tasandil.

Kisklus. Röövloom on kiskja ja saagi vaheline suhe, mis hõlmab ühe organismi söömist teise poolt. Kiskjad on loomad või taimed, kes püüavad ja söövad loomi toiduna. Näiteks lõvid söövad taimtoidulisi kabiloomi, linnud putukaid ja suured kalad väiksemaid. Kisklus on nii kasulik ühele organismile kui ka kahjulik teisele.

Samal ajal vajavad kõik need organismid üksteist. “Kiskja-saagi” interaktsiooni protsessis toimub looduslik valik ja adaptiivne varieeruvus, st kõige olulisemad evolutsiooniprotsessid. Looduslikes tingimustes ei taotle (ja ei saa) ükski liik teise hävitamist. Veelgi enam, mis tahes loodusliku "vaenlase" (kiskja) kadumine elupaigast võib kaasa aidata tema saagi väljasuremisele.

Neutralism. Samal territooriumil elavate erinevate liikide vastastikust sõltumatust nimetatakse neutralismiks. Näiteks oravad ja põder ei konkureeri omavahel, kuid põud metsas mõjutab mõlemat, kuigi erineval määral.

IN viimasel ajal pööratakse järjest rohkem tähelepanu antropogeensed tegurid– tema linnatehnogeensest tegevusest põhjustatud inimmõjude kogum keskkonnale.

4. Antropogeensed tegurid

Inimtsivilisatsiooni praegune staadium peegeldab inimkonna teadmiste ja võimete sellist taset, et selle mõju keskkonnale, sealhulgas bioloogilistele süsteemidele, omandab globaalse planeedi jõu iseloomu, mille me jagame tegurite erikategooriasse - inimtekkeliste, s.t tekitatud tegurite hulka. inimtegevuse järgi. Nende hulka kuuluvad:

Maa kliima muutused looduslike geoloogiliste protsesside tagajärjel, mida võimendab kasvuhooneefekt, mis on põhjustatud atmosfääri optiliste omaduste muutumisest, peamiselt CO, CO2 ja muude gaaside heitkogustest;

Maalähedase kosmose (ENS) risustamine, mille tagajärgi pole veel täielikult mõistetud, välja arvatud tegelik oht kosmoselaevadele, sealhulgas sidesatelliitidele, maapinna asukohtadele ja teistele, mida kasutatakse laialdaselt tänapäevastes inimestevahelise suhtluse süsteemides. , osariigid ja valitsused;

Stratosfääri osooniekraani võimsuse vähendamine nn osooniaukude moodustamisega, vähendades atmosfääri kaitsevõimet elusorganismidele ohtliku kõva lühilainelise ultraviolettkiirguse sattumise eest Maa pinnale;

Atmosfääri keemiline saastamine ainetega, mis aitavad kaasa happesademete, fotokeemilise sudu ja muude biosfääri objektidele, sealhulgas inimesele ja nende tekitatavatele tehisobjektidele ohtlike ühendite tekkele;

Ookeani reostus ja ookeanivete omaduste muutused naftasaadustest ja nende küllastumisest süsinikdioksiid atmosfäär, mis omakorda on saastatud mootorsõidukite ja soojusenergeetika poolt, väga mürgiste keemiliste ja radioaktiivsete ainete mattumine ookeanivette, reostuse sissevool jõgede äravoolust, rannikualade veetasakaalu häirimine jõgede reguleerimise tõttu;

Igat tüüpi maa- ja veeallikate ammendumine ja saastamine;

üksikute piirkondade ja piirkondade radioaktiivne saastatus, millel on kalduvus levida üle Maa pinna;

Mullareostus saastunud sademetest (näiteks happevihmad), pestitsiidide ebaoptimaalsest kasutamisest ja mineraalväetised;

Maastiku geokeemia muutused, mis on tingitud soojusenergiast, elementide ümberjaotumisest maapõue ja maapinna vahel kaevandamise ja metallurgilise töötlemise tulemusena (näiteks raskmetallide kontsentratsioon) või ebanormaalse koostisega maapinnale ekstraheerimisest. , kõrge mineralisatsiooniga põhjavesi ja soolveed;

Majapidamisprügi ning igasuguste tahkete ja vedelate jäätmete jätkuv kogunemine Maa pinnale;

Globaalse ja regionaalse ökoloogilise tasakaalu, keskkonnakomponentide suhte rikkumine rannikumaal ja merel;

Planeedi jätkuv ja kohati süvenev kõrbestumine, kõrbestumise protsessi süvendamine;

Troopiliste metsade ja põhjaosa taiga pindala vähendamine, need on peamised allikad planeedi hapnikutasakaalu säilitamiseks;

Vabastage kõigi ülaltoodud protsesside tulemusena ökoloogilised nišid ja nende täitmine muude tüüpidega;

Maa absoluutne ülerahvastatus ja üksikute piirkondade suhteline demograafiline ületihestumine, vaesuse ja rikkuse äärmuslik diferentseerumine;

Elukeskkonna halvenemine ülerahvastatud linnades ja megapolides;

Paljude maavarade maardlate ammendumine ja järkjärguline üleminek rikastelt maagidelt üha vaesemateks;

Suurenev sotsiaalne ebastabiilsus, mis on tingitud paljude riikide elanikkonna rikaste ja vaeste osade suurenevast eristumisest, nende elanikkonna relvastuse taseme tõusust, kriminaliseerimisest ja looduskatastroofidest.

Paljude maailma riikide, sealhulgas Venemaa elanikkonna immuunseisundi ja tervisliku seisundi langus, epideemiate kordumine, mis on üha laiemalt levinud ja oma tagajärgedega raske.

See ei ole täielik probleemide hulk, mille lahendamisel leiab spetsialist oma koha ja ettevõtte.

Suurim ja olulisem on keemiline reostus keskkonda selle jaoks ebatavaliste keemiliste ainetega.

Füüsikaliseks teguriks kui inimtegevuse saasteaineks on vastuvõetamatu termilise (eriti radioaktiivse) saastetase.

Keskkonna bioloogiline reostus on mitmesugused mikroorganismid, millest suurimaks ohuks on mitmesugused haigused.

Testid küsimusi Ja ülesandeid

1. Mis on keskkonnategurid?

2. Milliseid keskkonnategureid peetakse abiootiliseks ja millised liigitatakse biootiliseks?

3. Kuidas nimetatakse ühtede organismide elutegevuse mõjude kogumit teiste elutegevusele?

4. Mis on elusolendite ressursid, kuidas neid liigitatakse ja milline on nende ökoloogiline tähtsus?

5. Milliseid tegureid tuleks ökosüsteemi majandamise projektide loomisel esmajärjekorras arvesse võtta. Miks?

Keskkonnategurid on elusorganisme mõjutavate keskkonnatingimuste kompleks. Eristada elutud tegurid— abiootiline (klimaatiline, edafiline, orograafiline, hüdrograafiline, keemiline, pürogeenne), eluslooduse tegurid— biootilised (fütogeensed ja zoogeensed) ja antropogeensed tegurid (inimtegevuse mõju). Piiravate tegurite hulka kuuluvad kõik tegurid, mis piiravad organismide kasvu ja arengut. Organismi kohanemist oma keskkonnaga nimetatakse kohanemiseks. Organismi välisilmet, mis peegeldab tema kohanemisvõimet keskkonnatingimustega, nimetatakse eluvormiks.

Keskkonna keskkonnategurite mõiste, nende klassifikatsioon

Elusorganisme mõjutavaid keskkonna üksikuid komponente, millele nad reageerivad kohanemisreaktsioonidega (kohanemistega), nimetatakse keskkonnateguriteks ehk ökoloogilisteks teguriteks. Teisisõnu nimetatakse organismide elutegevust mõjutavate keskkonnatingimuste kompleksi keskkonna keskkonnategurid.

Kõik keskkonnategurid on jagatud rühmadesse:

1. hõlmavad elusorganisme otseselt või kaudselt mõjutavaid elutu looduse komponente ja nähtusi. Paljude abiootiliste tegurite hulgas peamine roll mängida:

• kliima(päikesekiirgus, valgus- ja valgustingimused, temperatuur, niiskus, sademed, tuul, atmosfäärirõhk jne);
• edafiline(mehaaniline struktuur ja keemiline koostis pinnas, niiskusmaht, pinnase vee-, õhu- ja soojustingimused, happesus, niiskus, gaasi koostis, põhjavee tase jne);
• orograafiline(reljeef, nõlva eksponeerimine, nõlva järskus, kõrguste erinevus, kõrgus merepinnast);
• hüdrograafiline(vee läbipaistvus, voolavus, voolavus, temperatuur, happesus, gaasi koostis, mineraalsete ja orgaaniliste ainete sisaldus jne);
• keemiline(atmosfääri gaasiline koostis, vee soolane koostis);
• pürogeenne(kokkupuude tulega).

2. - elusorganismide vaheliste suhete kogum, samuti nende vastastikune mõju elupaigale. Biootiliste tegurite mõju võib olla mitte ainult otsene, vaid ka kaudne, väljendudes abiootiliste tegurite korrigeerimises (näiteks muutused mulla koostises, metsavõra all olev mikrokliima jne). Biootiliste tegurite hulka kuuluvad:

• fütogeenne(taimede mõju üksteisele ja keskkonnale);
• zoogeenne(loomade mõju üksteisele ja keskkonnale).

3. peegeldavad inimeste (otseselt) või inimtegevuse (kaudselt) intensiivset mõju keskkonnale ja elusorganismidele. Sellised tegurid hõlmavad kõiki inimtegevuse ja inimühiskonna vorme, mis põhjustavad muutusi looduses teiste liikide elupaigana ja mõjutavad otseselt nende elu. Iga elusorganismi mõjutab elutu loodus, teiste liikide organismid, sealhulgas inimene, ja see omakorda mõjutab kõiki neid komponente.

Antropogeensete tegurite mõju looduses võib olla kas teadlik, juhuslik või teadvustamata. Inimene, kündes põld- ja kesamaid, loob põllumaad, aretab väga tootlikke ja haiguskindlaid vorme, levitab mõnda liiki ja hävitab teisi. Need (teadlikud) mõjud on sageli negatiivsed, näiteks paljude loomade, taimede, mikroorganismide mõtlematu ümberasustamine, paljude liikide röövellik hävitamine, keskkonna saastamine jne.

Biootilised keskkonnategurid avalduvad samasse kooslusse kuuluvate organismide suhete kaudu. Looduses on paljud liigid omavahel tihedalt seotud kui keskkonna koostisosad keeruline iseloom. Mis puudutab seoseid kogukonna ja ümbritseva anorgaanilise keskkonna vahel, siis need on alati kahesuunalised, vastastikused. Seega sõltub metsa iseloom vastavast mullatüübist, kuid muld ise kujuneb suures osas metsa mõjul. Samamoodi määrab metsas temperatuuri, niiskuse ja valguse taimestik, kuid valitsevad kliimatingimused mõjutavad omakorda metsas elavate organismide kooslust.

Keskkonnategurite mõju kehale

Keskkonna mõju tajuvad organismid keskkonnategurite kaudu nn keskkonnakaitse. Tuleb märkida, et keskkonnategur on vaid keskkonna muutuv element, mis põhjustab organismides, kui see uuesti muutub, adaptiivseid ökoloogilisi ja füsioloogilisi reaktsioone, mis on evolutsiooniprotsessis pärilikult fikseeritud. Need jagunevad abiootiliseks, biootiliseks ja inimtekkelisteks (joonis 1).

Nad nimetavad kogu anorgaanilise keskkonna tegurite kogumit, mis mõjutavad loomade ja taimede elu ja levikut. Nende hulgas on: füüsikalised, keemilised ja edafilised.

Füüsilised tegurid - need, mille allikaks on füüsiline olek või nähtus (mehaaniline, laineline jne). Näiteks temperatuur.

Keemilised tegurid– need, mis tulenevad keskkonna keemilisest koostisest. Näiteks vee soolsus, hapnikusisaldus jne.

Edaafilised (või mulla) tegurid on muldade ja kivimite keemiliste, füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste kogum, mis mõjutab nii organisme, mille elupaigaks need on, kui ka taimede juurestikku. Näiteks toitainete, niiskuse, mulla struktuuri, huumusesisalduse jms mõju. taimede kasvu ja arengu kohta.

Riis. 1. Elupaiga (keskkonna) mõju skeem organismile

— keskkonda mõjutavad inimtegevuse tegurid looduskeskkond(ja hüdrosfäärid, pinnase erosioon, metsade hävimine jne).

Piiravad (piiravad) keskkonnategurid Need on tegurid, mis piiravad organismide arengut toitainete puuduse või ülemäära tõttu, võrreldes vajadusega (optimaalne sisaldus).

Seega on erinevatel temperatuuridel taimede kasvatamisel maksimaalne kasv punkt optimaalne. Nimetatakse kogu temperatuurivahemik miinimumist maksimumini, mille juures kasv on veel võimalik stabiilsuse vahemik (vastupidavus), või sallivus. Seda piiravad punktid, s.o. eluks sobivad maksimum- ja miinimumtemperatuurid on stabiilsuse piirid. Optimaalse tsooni ja stabiilsuse piiride vahel, viimasele lähenedes, kogeb taim kasvavat stressi, s.t. me räägime stressitsoonide või rõhumise tsoonide kohta, stabiilsusvahemikus (joonis 2). Liikudes skaala optimaalsest allapoole ja ülespoole, stress mitte ainult ei intensiivistu, vaid keha vastupanuvõime piiride saavutamisel saabub ka tema surm.

Riis. 2. Keskkonnateguri toime sõltuvus selle intensiivsusest

Seega on iga taime- või loomaliigi jaoks iga keskkonnateguri suhtes oma optimum, stressitsoonid ja stabiilsuse (või vastupidavuse) piirid. Kui tegur on vastupidavuse piiride lähedal, saab organism tavaliselt eksisteerida vaid lühikest aega. Kitsamas tingimustes on isendite pikaajaline eksisteerimine ja kasvamine võimalik. Veelgi kitsamas levilas toimub paljunemine ja liik võib eksisteerida lõputult. Tavaliselt on kuskil vastupidavusvahemiku keskel tingimused, mis on eluks, kasvuks ja paljunemiseks kõige soodsamad. Neid tingimusi nimetatakse optimaalseteks, mille korral on antud liigi isendid kõige sobivamad, s.t. lahkuda suurim arv järeltulijad. Praktikas on selliseid haigusseisundeid raske tuvastada, seetõttu määravad optimumi tavaliselt üksikud elutähtsad näitajad (kasvukiirus, elulemus jne).

Kohanemine seisneb keha kohandamises keskkonnatingimustega.

Kohanemisvõime on üldiselt elu üks peamisi omadusi, mis tagab selle olemasolu võimaluse, organismide ellujäämis- ja paljunemisvõime. Kohandused ilmuvad erinevad tasemed– alates rakkude biokeemiast ja üksikute organismide käitumisest kuni koosluste ja ökoloogiliste süsteemide ehituse ja toimimiseni. Kõik organismide kohanemised eksisteerimiseks erinevad tingimused kujunenud ajalooliselt. Selle tulemusena moodustusid igale geograafilisele tsoonile omased taimede ja loomade rühmad.

Kohandused võivad olla morfoloogiline, kui organismi struktuur muutub kuni uue liigi moodustumiseni ja füsioloogiline, kui keha talitluses toimuvad muutused. Morfoloogiliste kohanemistega tihedalt seotud on loomade adaptiivne värvus, võime seda valgusest sõltuvalt muuta (lest, kameeleon jne).

Laialt tuntud füsioloogilise kohanemise näited on loomade talvine talvitumine, lindude hooajaline ränne.

Organismide jaoks on väga olulised käitumuslikud kohandused. Näiteks instinktiivne käitumine määrab putukate ja madalamate selgroogsete tegevuse: kalad, kahepaiksed, roomajad, linnud jne. Selline käitumine on geneetiliselt programmeeritud ja päritud (kaasasündinud käitumine). See hõlmab: lindudele pesa ehitamise meetodit, paaritumist, järglaste kasvatamist jne.

Samuti on omandatud käsk, mille üksikisik saab oma elu jooksul. Haridus(või õppimine) - peamine viis omandatud käitumise ühelt põlvkonnalt teisele edasiandmiseks.

Inimese võime juhtida oma kognitiivseid võimeid, et ellu jääda ootamatute muutuste korral oma keskkonnas on intelligentsus.Õppimise ja intelligentsuse roll käitumises suureneb koos paranemisega närvisüsteem- ajukoore suurenemine. Inimeste jaoks on see evolutsiooni määrav mehhanism. Selle mõistega tähistatakse liikide võimet kohaneda teatud keskkonnateguritega liigi ökoloogiline müstika.

Keskkonnategurite koosmõju organismile

Keskkonnategurid ei toimi tavaliselt mitte ükshaaval, vaid kompleksselt. Ühe teguri mõju sõltub teiste mõju tugevusest. Erinevate tegurite kombinatsioon mõjutab oluliselt optimaalsed tingimused organismi eluiga (vt joonis 2). Ühe teguri tegevus ei asenda teise teguri toimet. Keskkonna kompleksse mõju juures võib aga sageli täheldada “asendusefekti”, mis väljendub erinevate tegurite mõju tulemuste sarnasuses. Seega ei saa valgust asendada liigse kuumuse ega süsihappegaasi rohkusega, kuid temperatuurimuutusi mõjutades on võimalik peatada näiteks taimede fotosüntees.

Keskkonna keerulises mõjus on erinevate tegurite mõju organismidele ebavõrdne. Neid saab jagada peamisteks, kaasnevateks ja sekundaarseteks. Juhtivad tegurid on erinevate organismide puhul erinevad, isegi kui nad elavad samas kohas. Juhtiva teguri rolli organismi erinevatel eluetappidel võib täita üks või teine ​​keskkonnaelement. Näiteks paljude elus kultuurtaimed, nagu teraviljad, idanemisperioodil on juhtivaks teguriks temperatuur, tõusu- ja õitsemisperioodil - mulla niiskus, küpsemise perioodil - toitainete hulk ja õhuniiskus. Juhtiva teguri roll selles erinevad ajad aastad võivad erineda.

Juhtiv tegur võib olla erinev sama liigi puhul, kes elab erinevates füüsilistes ja geograafilistes tingimustes.

Juhtivate tegurite mõistet ei tohiks segi ajada mõistega. Tegur, mille tase kvalitatiivses või kvantitatiivses mõttes (puudus või liig) osutub antud organismi vastupidavuse piiride lähedale, nimetatakse piiravaks. Piirava teguri mõju avaldub ka juhul, kui teised keskkonnategurid on soodsad või isegi optimaalsed. Nii juhtivad kui ka sekundaarsed keskkonnategurid võivad toimida piiravate teguritena.

Piiravate tegurite mõiste võttis 1840. aastal kasutusele keemik 10. Liebig. Uurides erinevate keemiliste elementide sisalduse mõju mullas taimede kasvule, sõnastas ta põhimõtte: "Minimaalses leiduv aine kontrollib saaki ning määrab selle suuruse ja stabiilsuse ajas." Seda põhimõtet tuntakse kui Liebigi miinimumi seadust.

Piiravaks teguriks ei saa olla ainult puudujääk, nagu märkis Liebig, vaid ka selliste tegurite liig nagu soojus, valgus ja vesi. Nagu varem märgitud, iseloomustavad organisme ökoloogilised miinimumid ja maksimumid. Nende kahe väärtuse vahelist vahemikku nimetatakse tavaliselt stabiilsuse või tolerantsi piiriks.

IN üldine vaade keskkonnategurite kehale avalduva mõju kogu keerukust peegeldab V. Shelfordi tolerantsiseadus: heaolu puudumise või võimatuse määrab mõne teguri puudus või, vastupidi, mõne teguri liig. mis võivad olla antud organismi talutavate piiride lähedal (1913). Neid kahte piiri nimetatakse tolerantsipiirideks.

“Tolerantsuse ökoloogia” kohta on tehtud mitmeid uuringuid, tänu millele on saanud teatavaks paljude taimede ja loomade olemasolu piirid. Selliseks näiteks on õhusaasteainete mõju inimorganismile (joonis 3).

Riis. 3. Õhusaasteainete mõju inimorganismile. Max - maksimaalne elutähtis aktiivsus; Täiendav - lubatud elutähtis aktiivsus; Opt on kahjuliku aine optimaalne (elutegevust mitte mõjutav) kontsentratsioon; MPC on aine maksimaalne lubatud kontsentratsioon, mis ei muuda oluliselt elutegevust; Aastad – surmav kontsentratsioon

Mõjuteguri (kahjuliku aine) kontsentratsioon joonisel fig. 5.2 on tähistatud sümboliga C. Kontsentratsiooniväärtustel C = C aastat inimene sureb, kuid oluliselt madalamate väärtuste C = C MPC korral toimuvad tema kehas pöördumatud muutused. Järelikult on tolerantsi vahemik piiratud täpselt väärtusega C MPC = C piir. Seega tuleb iga saasteaine või kahjuliku keemilise ühendi Cmax katseliselt määrata ja selle Cmax-i ei tohi konkreetses elupaigas (elukeskkonnas) ületada.

Keskkonna kaitsmisel on see oluline keha vastupanuvõime ülemised piirid kahjulikele ainetele.

Seega ei tohiks saasteaine C tegelik kontsentratsioon ületada C suurimat lubatud kontsentratsiooni (C fact ≤ C suurim lubatud väärtus = C lim).

Piiravate tegurite (Clim) mõiste väärtus seisneb selles, et see annab ökoloogile õppimisel lähtepunkti raskeid olukordi. Kui organismile on omane laialdane taluvus mõne teguri suhtes, mis on suhteliselt konstantne ja seda leidub keskkonnas mõõdukates kogustes, siis tõenäoliselt ei ole selline tegur piirav. Vastupidi, kui on teada, et teatud organismil on mõne muutuva teguri suhtes kitsas taluvusvahemik, siis väärib see tegur hoolikat uurimist, kuna see võib olla piirav.

Keskkond on elusorganismi ümbritsev ainulaadne tingimuste kogum, mis teda mõjutavad, võib-olla nähtuste, materiaalsete kehade, energiate kombinatsioon. Keskkonnategur on keskkonnategur, millega organismid peavad kohanema. See võib olla temperatuuri langus või tõus, õhuniiskus või põud, taustkiirgus, inimtegevus, loomadevaheline konkurents jne. Mõiste "elupaik" tähendab oma olemuselt seda looduse osa, milles organismid elavad, nende otseste või kaudsete mõjude hulgas mõju. Need on tegurid, sest need mõjutavad subjekti ühel või teisel viisil. Keskkond muutub pidevalt, selle komponendid on mitmekesised, mistõttu loomad, taimed ja isegi inimesed peavad pidevalt kohanema, kohanema uute tingimustega, et kuidagi ellu jääda ja paljuneda.

Keskkonnategurite klassifikatsioon

Elusorganisme võivad mõjutada nii looduslikud kui ka kunstlikud mõjud. Klassifikatsioone on mitut tüüpi, kuid kõige levinumad keskkonnategurid on abiootilised, biootilised ja inimtekkelised. Kõik elusorganismid on ühel või teisel viisil mõjutatud elutu looduse nähtustest ja komponentidest. Need on abiootilised tegurid, mis mõjutavad inimeste, taimede ja loomade elutegevust. Need jagunevad omakorda edafilisteks, klimaatilisteks, keemilisteks, hüdrograafilisteks, pürogeenseteks ja orograafilisteks.

valgusrežiim, niiskus, temperatuur, atmosfäärirõhk ja sademed, päikesekiirgus, tuule võib seostada kliimateguritega. Edaafiline mõjutab elusorganisme läbi soojuse, õhu ja selle keemilise koostise ja mehaanilise ehituse, põhjavee taseme, happesuse. Keemilised tegurid on vee soolasisaldus ja atmosfääri gaasiline koostis. Pürogeenne – tule mõju keskkonnale. Elusorganismid on sunnitud kohanema nii maastiku, kõrguse muutustega kui ka vee omaduste ning orgaaniliste ja mineraalsete ainete sisaldusega selles.

Biootiline keskkonnategur on elusorganismide suhe, samuti nende suhete mõju keskkonnale. Mõju võib olla nii otsene kui ka kaudne. Näiteks on mõned organismid võimelised mõjutama mikrokliimat, muutma jne. Biootilised tegurid jagunevad nelja tüüpi: fütogeensed (taimed mõjutavad keskkonda ja üksteist), zoogeensed (loomad mõjutavad keskkonda ja üksteist), mükogeensed (seentel on mõju) ja mikrobiogeenne (mikroorganismid on sündmuste keskmes).

Inimtekkeline keskkonnategur on inimtegevusest tingitud muutus organismide elutingimustes. Teod võivad olla kas teadlikud või teadvustamata. Need toovad aga kaasa pöördumatuid muutusi looduses. Inimene hävitab mullakihti, reostab atmosfääri ja vett kahjulikud ained, rikub loodusmaastikke. Antropogeensed tegurid võib jagada nelja põhirühma: bioloogilised, keemilised, sotsiaalsed ja füüsikalised. Kõik need mõjutavad ühel või teisel määral loomi, taimi, mikroorganisme, aitavad kaasa uute liikide tekkele ja pühivad maa pealt vanad.

Keskkonnategurite keemiline mõju organismidele avaldab peamiselt negatiivset mõju keskkonnale. Et saavutada head saaki, inimesed kasutavad mineraalväetisi, tapavad kahjureid mürkidega, saastades sellega mulda ja vett. Siia tuleks lisada ka transpordi- ja tööstusjäätmed. Füüsilised tegurid hõlmavad reisimist lennukites, rongides, autodes, tuumaenergia kasutamist ning vibratsiooni ja müra mõju organismidele. Samuti ei tohiks unustada inimestevahelisi suhteid ja elu ühiskonnas. Bioloogilised tegurid hõlmavad organisme, mille toidu- või elupaigaallikaks on inimene, ning siia tuleks lisada ka toiduained.

Keskkonnatingimused

Olenevalt oma omadustest ja tugevustest reageerivad erinevad organismid abiootilistele teguritele erinevalt. Keskkonnatingimused muutuvad ajas ja loomulikult muudavad mikroobide, loomade ja seente ellujäämise, arengu ja paljunemise reegleid. Näiteks piirab roheliste taimede elu reservuaari põhjas veesambasse tungida pääseva valguse hulk. Loomade arvukust piirab hapniku rohkus. Temperatuuril on elusorganismidele tohutu mõju, sest selle langus või tõus mõjutab arengut ja paljunemist. Jääajal surid välja mitte ainult mammutid ja dinosaurused, vaid ka paljud teised loomad, linnud ja taimed, muutes seeläbi keskkonda. Niiskus, temperatuur ja valgus on peamised tegurid, mis määravad organismide elutingimused.

Valgus

Päike annab elu paljudele taimedele, see pole loomadele nii oluline kui taimestiku esindajatele, kuid siiski ei saa nad ilma selleta hakkama. Looduslik valgus on looduslik energiaallikas. Paljud taimed jagunevad valguslembelisteks ja varjutaluvateks. Erinevatel loomaliikidel on valguse suhtes negatiivne või positiivne reaktsioon. Kuid kõige olulisem mõju on päikesel päeva ja öö muutumisele, sest erinevad esindajad fauna on eranditult öine või ööpäevane. Keskkonnategurite mõju organismidele on raske ülehinnata, aga kui rääkida loomadest, siis valgustus neid otseselt ei mõjuta, annab vaid märku vajadusest ümber korraldada organismis toimuvad protsessid, mille tõttu elusolendid reageerivad muutustele. välised tingimused.

Niiskus

Kõik elusolendid sõltuvad väga palju veest, sest see on nende normaalseks toimimiseks vajalik. Enamik organisme ei suuda elada kuivas õhus, varem või hiljem nad surevad. Konkreetsel perioodil langenud sademete hulk iseloomustab piirkonna niiskust. Samblikud püüavad õhust veeauru kinni, taimed toituvad juurtest, loomad joovad vett, putukad ja kahepaiksed suudavad seda läbi keha imada. On olendeid, kes saavad vedelikku toidu või rasvade oksüdeerumise kaudu. Nii taimedel kui loomadel on palju kohandusi, mis võimaldavad neil vett aeglasemalt raisata ja seda säästa.

Temperatuur

Igal organismil on oma temperatuurivahemik. Kui see ületab piire, tõuseb või langeb, võib ta lihtsalt surra. Keskkonnategurite mõju taimedele, loomadele ja inimestele võib olla nii positiivne kui ka negatiivne. Temperatuurivahemikus areneb organism normaalselt, kuid niipea, kui temperatuur läheneb alumisele või ülemisele piirile, eluprotsessid aeglustuvad ja seejärel sootuks peatuvad, mis viib olendi surmani. Mõni vajab külma, mõni soojust ja mõni suudab elada erinevates keskkonnatingimustes. Näiteks bakterid ja samblikud taluvad mitmesuguseid temperatuure, tiigrid vohavad troopikas ja Siberis. Kuid enamik organisme jääb ellu ainult kitsastes temperatuuripiirangutes. Näiteks korallid kasvavad 21°C vees. Madalad temperatuurid või ülekuumenemine on neile surmavad.

Troopilistel aladel on ilmastiku kõikumine peaaegu märkamatu, mida parasvöötme kohta öelda ei saa. Organismid on sunnitud kohanema muutuvate aastaaegadega, paljud teevad talve saabudes pikki rände ja taimed surevad üldse välja. Ebasoodsate temperatuuritingimuste korral jäävad mõned olendid talveunne, et oodata ära neile ebasobiv periood. Need on vaid peamised keskkonnategurid, mida mõjutavad ka atmosfäärirõhk, tuul ja kõrgus merepinnast.

Keskkonnategurite mõju elusorganismile

Elusolendite arengut ja paljunemist mõjutab oluliselt nende keskkond. Kõik keskkonnategurite rühmad toimivad tavaliselt kompleksselt, mitte ükshaaval. Ühe mõju tugevus sõltub teistest. Näiteks valgustust ei saa asendada süsihappegaasiga, kuid temperatuuri muutmisega on täiesti võimalik taimede fotosüntees peatada. Kõik tegurid mõjutavad organisme ühel või teisel määral erinevalt. Juhtroll võib olenevalt aastaajast erineda. Näiteks kevadel on paljude taimede jaoks oluline temperatuur, õitsemise perioodil - mulla niiskus, küpsemise ajal - õhuniiskus ja toitaineid. Samuti on selle üle- või puudujääk keha vastupidavuse piiride lähedal. Nende mõju avaldub ka siis, kui elusolendid on soodsas keskkonnas.

Keskkonnategurite mõju taimedele

Iga taimestiku esindaja jaoks peetakse ümbritsevat loodust elupaigaks. See loob kõik vajalikud keskkonnategurid. Kasvukoht tagab taimele vajaliku mulla- ja õhuniiskuse, valgustuse, temperatuuri, tuule ning optimaalse koguse toitaineid mullas. Keskkonnategurite normaalne tase võimaldab organismidel normaalselt kasvada, areneda ja paljuneda. Mõned tingimused võivad taimi negatiivselt mõjutada. Näiteks kui istutate kurnatud põllule põllukultuuri, mille mullas ei ole piisavalt toitaineid, siis see kasvab väga nõrgaks või ei kasva üldse. Seda tegurit võib nimetada piiravaks. Kuid siiski kohandub enamik taimi elutingimustega.

Kõrbes kasvava taimestiku esindajad kohanevad tingimustega spetsiaalse vormi abil. Tavaliselt on neil väga pikad ja võimsad juured, mis võivad ulatuda 30 m sügavusele. Võimalikud on ka pindmised juured. juurestik, mis võimaldab teil lühikeste vihmade ajal niiskust koguda. Puud ja põõsad koguvad vett tüvedesse (sageli deformeerunud), lehtedesse ja okstesse. Mõned kõrbeelanikud võivad oodata mitu kuud elu andev niiskus, aga teised rõõmustavad silma vaid mõneks päevaks. Näiteks puistavad efemeerlased laiali seemneid, mis idanevad alles pärast vihma, siis õitseb kõrb varahommikul ja keskpäeval õied tuhmuvad.

Keskkonnategurite mõju taimedele mõjutab neid ka külmades tingimustes. Tundras on väga karm kliima, suved on lühikesed ja neid ei saa soojaks nimetada, kuid külmad kestavad 8–10 kuud. Lumikate on tühine ja tuul paljastab taimed täielikult. Taimestiku esindajatel on tavaliselt pindmine juurestik, paks lehenahk vahaja kattega. Taimed koguvad vajalikke toitaineid perioodil, mil tundrapuud toodavad seemneid, mis idanevad ainult kord 100 aasta jooksul kõige soodsamate tingimuste perioodil. Kuid samblikud ja samblad on kohanenud vegetatiivseks paljunemiseks.

Taimed võimaldavad neil areneda erinevates tingimustes. Taimestiku esindajad sõltuvad niiskusest ja temperatuurist, kuid kõige enam vajavad nad päikesevalgust. Ta muudab neid sisemine struktuur, välimus. Näiteks piisav kogus valgus võimaldab puudel kasvatada luksusliku võra, kuid varjus kasvanud põõsad ja lilled tunduvad rõhutud ja nõrgad.

Ökoloogia ja inimesed lähevad väga sageli erinevaid teid pidi. Inimtegevusel on keskkonnale kahjulik mõju. Töö tööstusettevõtted, metsatulekahjud, transport, elektrijaamade, tehaste, vee ja pinnase heitgaasidest tulenev õhusaaste naftasaaduste jääkidega – kõik see mõjutab negatiivselt taimede kasvu, arengut ja paljunemist. Sest viimastel aastatel paljud taimeliigid kanti Punasesse raamatusse, paljud surid välja.

Keskkonnategurite mõju inimesele

Vaid kaks sajandit tagasi olid inimesed palju tervemad ja füüsiliselt tugevamad kui praegu. Töötegevus raskendab pidevalt inimese ja looduse vahelisi suhteid, kuid teatud hetkeni suudeti omavahel läbi saada. See saavutati tänu inimeste eluviiside sünkroonsusele looduslike režiimidega. Igal hooajal oli oma töövaim. Näiteks kevadel kündisid talupojad maad, külvasid teravilja ja muud vilja. Suvel hooldasid nad vilja, karjatasid kariloomi, sügisel koristasid saaki, talvel tegid majapidamistöid ja puhkasid. Tervisekultuur oli oluline element üldine kultuur inimene, indiviidi teadvus muutus looduslike tingimuste mõjul.

Kõik muutus dramaatiliselt kahekümnendal sajandil, perioodil, mil tehnoloogia ja teaduse arengus toimusid tohutud hüpped. Muidugi kahjustas inimtegevus juba enne seda loodust oluliselt, kuid siin purustati kõik rekordid negatiivne mõju keskkonna kohta. Keskkonnategurite klassifikatsioon võimaldab määrata, mida inimesed mõjutavad suuremal ja mida vähem. Inimkond elab tootmistsükli režiimis ja see ei saa muud kui mõjutada tema tervist. Perioodilisust pole, inimesed teevad aastaringselt sama tööd, puhkavad vähe ja kiirustavad pidevalt kuhugi. Loomulikult on töö- ja elamistingimused muutunud paremaks, kuid sellise mugavuse tagajärjed on väga ebasoodsad.

Tänapäeval on vesi, pinnas, õhk saastunud, sademed hävitavad taimi ja loomi ning kahjustavad struktuure ja rajatisi. Ka osoonikihi hõrenemisel on hirmutavad tagajärjed. Kõik see toob kaasa geneetilisi muutusi, mutatsioone, inimeste tervis halveneb iga aastaga, patsientide arv ravimatuid haigusi kasvab vääramatult. Inimesi mõjutavad suuresti keskkonnategurid ja bioloogia uurib neid mõjusid. Kui varem võisid inimesed surra külma, kuuma, nälja, janu kätte, siis meie ajal “kaevab inimkond endale hauda”. Maavärinad, tsunamid, üleujutused, tulekahjud – kõik need loodusnähtused võtavad inimeste elusid, kuid inimesed kahjustavad ennast veelgi. Meie planeet on nagu laev, mis liigub suurel kiirusel kaljude poole. Peame lõpetama enne, kui on liiga hilja, olukorra parandama, püüdma atmosfääri vähem saastada ja saama loodusele lähedasemaks.

Inimese mõju keskkonnale

Inimesed kurdavad drastiliste muutuste üle keskkonnas, tervise halvenemise ja üldine heaolu, kuid samas saavad nad harva aru, et nemad ise on selles süüdi. Erinevat tüüpi keskkonnategurid on sajandite jooksul muutunud, on olnud soojenemise ja jahenemise perioode, mered on kuivanud, saared on jäänud vee alla. Loomulikult sundis loodus inimesi tingimustega kohanema, kuid ta ei seadnud inimestele rangeid piire ega tegutsenud spontaanselt ja kiiresti. Tehnoloogia ja teaduse arenguga on kõik oluliselt muutunud. Ühe sajandi jooksul on inimkond planeedi nii palju saastanud, et teadlased hoiavad peast kinni, teadmata, kuidas olukorda muuta.

Mäletame siiani mammuteid ja dinosauruseid, kes surid jääajal järsu külma tõttu välja ning kui palju looma- ja taimeliike on viimase 100 aasta jooksul maamunalt pühitud, kui palju on neid veel. väljasuremise äärel? Suurlinnad on tehastest pungil, külades kasutatakse aktiivselt pestitsiide, mis saastavad mulda ja vett ning kõikjal on transport küllastunud. Planeedil pole enam praktiliselt ühtegi kohta, mis võiks kiidelda puhas õhk, saastamata maa ja vesi. Metsade hävitamine, lõputud tulekahjud, mille põhjuseks võib olla mitte ainult ebatavaline kuumus, vaid ka inimtegevus, veekogude saastumine naftatoodetega, kahjulikud heitmed atmosfääri - kõik see mõjutab negatiivselt elusorganismide arengut ja paljunemist ning ei paranda inimeste tervist igal viisil.

"Kas inimene vähendab suitsu hulka õhus või suits vähendab inimeste arvu Maal," ütles L. Baton. Tõepoolest, tulevikupilt tundub masendav. Inimkonna parimad pead maadlevad saaste mastaapide vähendamisega, luuakse programme, leiutatakse erinevaid puhastusfiltreid ning otsitakse alternatiive neile objektidele, mis tänapäeval kõige enam keskkonda saastavad.

Keskkonnaprobleemide lahendamise viisid

Ökoloogia ja inimesed ei jõua tänapäeval üksmeelele. Kõik valitsuses peavad olemasolevate probleemide lahendamiseks koostööd tegema. Tuleb teha kõik selleks, et tootmine viia jäätmevabadele suletud tsüklitele teel selleni, saab kasutada energia- ja materjalisäästlikke tehnoloogiaid. Looduse majandamine peab olema ratsionaalne ja arvestama piirkondade iseärasusi. Väljasuremise äärel olevate olendite liikide suurenemine nõuab kaitsealade viivitamatut laiendamist. No ja mis peamine, elanikkonda tuleks harida, lisaks üldisele keskkonnaharidusele.

Riiklik õppeasutus

Erialane kõrgharidus.

"Peterburi RIIKÜLIKOOL

TEENINDUS JA MAJANDUS"

Distsipliin: ökoloogia

Instituut (teaduskond): (IREU) “Regionaalmajanduse ja juhtimise instituut”

Eriala: 080507 “Organisatsioonide juhtimine”

Teemal: Keskkonnategurid ja nende klassifikatsioon.

Lõpetatud:

Valkova Violetta Sergeevna

1. kursuse üliõpilane

Osakoormusega õpe

Juhendaja:

Ovchinnikova Raisa Andreevna

2008–2009

SISSEJUHATUS ………………………………………………………………………………………………..3

KESKKONNATEGURID. KESKKONNATINGIMUSED…………………………………………3

Abiootiline

Biootiline

Antropogeenne

ORGANISMIDE BIOOTILISED SUHTED ……………… ………………….6

ÖKOLOOGILISTE KESKKONNATEGURITE MÕJU ÜLDISED ORGANISMIDELE…………………………………………………………………………………………………….7

KOKKUVÕTE ……………………………………………………………………………………………………………9

VIIDETE LOETELU ………… ………………………………………………………………..10

SISSEJUHATUS

Kujutagem ette üht taime- või loomaliiki ja selles ühte individuaalne, isoleerides ta vaimselt ülejäänud elavast maailmast. See isik, olles mõju all keskkonnategurid neid mõjutavad. Peamine neist on kliimast tingitud tegurid. Kõik teavad hästi näiteks seda, et ühe või teise taime- ja loomaliigi esindajaid igal pool ei leidu. Mõned taimed elavad ainult veekogude kallastel, teised - metsa võrastiku all. Arktikas ei saa kohata lõvi ega Gobi kõrbes jääkaru. Mõistame, et kliimategurid (temperatuur, niiskus, valgus jne) on liikide levikul kõige olulisemad. Maismaaloomadele, eriti mullaelanikele ja taimedele, füüsilised ja keemilised omadused mulda. Veeorganismide jaoks on eriti olulised vee kui ainsa elupaiga omadused. Erinevate mõjude uurimine looduslikud teguridüksikuteks organismideks esindab ökoloogia esimest ja lihtsaimat jaotust.

KESKKONNATEGURID. KESKKONNATINGIMUSED

Keskkonnategurite mitmekesisus. Keskkonnategurid on kõik välistegurid, millel on otsene või kaudne mõju loomade ja taimede arvukusele (arvukusele) ja geograafilisele levikule.

Keskkonnategurid on väga mitmekesised nii oma olemuselt kui ka oma mõjult elusorganismidele. Tavaliselt jagatakse kõik keskkonnategurid kolme suurde rühma - abiootiline, biootiline ja antropogeenne.

Abiootilised tegurid - need on elutu looduse tegurid, peamiselt klimaatilised (päikesevalgus, temperatuur, õhuniiskus) ja lokaalsed (reljeef, mullaomadused, soolsus, hoovused, tuul, kiirgus jne). Need tegurid võivad keha mõjutada otse(otse) valguse ja soojusena või kaudselt, nagu näiteks maastik, mis määrab otseste tegurite (valgustus, niiskus, tuul jne) toime.

Antropogeensed tegurid - Need on inimtegevuse vormid, mis keskkonda mõjutades muudavad elusorganismide tingimusi või mõjutavad otseselt üksikud liigid taimed ja loomad. Üks olulisemaid inimtekkelisi tegureid on reostus.

Keskkonnatingimused. Keskkonnatingimused ehk ökoloogilised tingimused on ajas ja ruumis varieeruvad abiootilised keskkonnategurid, millele organismid reageerivad sõltuvalt nende tugevusest erinevalt. Keskkonnatingimused seavad organismidele teatud piirangud. Veesambast läbi tungiv valguse hulk piirab roheliste taimede eluiga veekogudes. Hapniku rohkus piirab õhku hingavate loomade arvu. Temperatuur määrab paljude organismide aktiivsuse ja kontrollib nende paljunemist.

Kõige rohkem olulised tegurid, mis määravad organismide eksisteerimise tingimused peaaegu kõigis elukeskkondades, sealhulgas temperatuur, niiskus ja valgus. Vaatleme üksikasjalikumalt nende tegurite mõju.

Temperatuur. Iga organism on võimeline elama ainult teatud temperatuurivahemikus: liigi isendid surevad liiga kõrgel või liiga madalal temperatuuril. Kusagil selle intervalli sees on temperatuuritingimused antud organismi eksisteerimiseks kõige soodsamad, tema elutähtsad funktsioonid toimuvad kõige aktiivsemalt. Temperatuuri lähenedes intervalli piiridele eluprotsesside kiirus aeglustub ja lõpuks peatuvad need sootuks – organism sureb.

Erinevate organismide temperatuuritaluvuse piirid on erinevad. On liike, mis taluvad temperatuurikõikumisi laias vahemikus. Näiteks samblikud ja paljud bakterid on võimelised elama väga erinevatel temperatuuridel. Loomadest on soojaverelistel loomadel suurim temperatuuritaluvus. Tiiger talub näiteks ühtviisi hästi nii Siberi külma kui ka India või Malai saarestiku troopiliste piirkondade kuumust. Kuid on ka liike, kes suudavad elada ainult enam-vähem kitsastes temperatuuripiirangutes. See hõlmab paljusid troopilisi taimi, näiteks orhideed. Parasvöötmes saavad nad kasvada ainult kasvuhoonetes ja vajavad hoolikat hooldust. Mõned riffe moodustavad korallid võivad elada ainult meredes, kus vee temperatuur on vähemalt 21 °C. Korallid surevad aga ka siis, kui vesi liiga kuumaks läheb.

Maa-õhu keskkonnas ja isegi paljudes veekeskkonna piirkondades ei püsi temperatuur muutumatuna ja võib olenevalt aastaajast või kellaajast suuresti varieeruda. Troopilistes piirkondades võivad aastased temperatuurikõikumised olla isegi vähem märgatavad kui igapäevased. Seevastu parasvöötme piirkondades on temperatuurid erinevatel aastaaegadel märkimisväärselt erinevad. Loomad ja taimed on sunnitud kohanema ebasoodsa talvehooajaga, mil aktiivne elu on raskendatud või lihtsalt võimatu. Troopilistes piirkondades on sellised kohandused vähem väljendunud. Ebasoodsate temperatuuritingimustega külmal perioodil tundub paljude organismide elus tekkivat paus: imetajatel talveunestus, taimedel lehtede langemine jne. Mõned loomad rändavad pikalt sobivama kliimaga paikadesse.

Niiskus. Suurema osa oma ajaloost esindasid elusloodust eranditult veeorganismide vormid. Olles vallutanud maa, ei kaotanud nad siiski sõltuvust veest. Vesi on enamiku elusolendite lahutamatu osa: see on vajalik nende normaalseks toimimiseks. Normaalselt arenev organism kaotab pidevalt vett ega saa seetõttu elada täiesti kuivas õhus. Varem või hiljem võivad sellised kaotused viia keha surmani.

Füüsikas mõõdetakse niiskust õhus oleva veeauru hulga järgi. Lihtsaim ja mugavaim konkreetse piirkonna õhuniiskust iseloomustav näitaja on aga sinna aasta või mõne muu aja jooksul langenud sademete hulk.

Taimed ammutavad vett mullast oma juurte abil. Samblikud suudavad õhust veeauru kinni püüda. Taimedel on mitmeid kohandusi, mis tagavad minimaalse veekao. Kõik maismaaloomad vajavad perioodilist veevarustust, et kompenseerida aurustumise või eritumise tõttu vältimatut veekadu. Paljud loomad joovad vett; teised, nagu kahepaiksed, mõned putukad ja lestad, imavad seda vedelas või auruna läbi oma kehakatete. Enamik kõrbeloomi ei joo kunagi. Nad rahuldavad oma vajadused toiduga varutud veest. Lõpuks on loomi, kes saavad vett veelgi keerulisemal viisil – rasvade oksüdatsiooni protsessi kaudu. Näidete hulka kuuluvad kaamel ja teatud tüüpi putukad, nagu riis ja aidakärsakas, riidekoi rasva söömine. Loomadel, nagu ka taimedel, on vee säästmiseks palju kohandusi.

Valgus. Loomade jaoks on valgus kui keskkonnategur võrreldamatult vähem oluline kui temperatuur ja niiskus. Valgus on aga eluslooduse jaoks hädavajalik, kuna see on tema jaoks praktiliselt ainus energiaallikas.

Pikka aega on eristatud valguslembeseid taimi, mis on võimelised arenema ainult päikesekiirte all, ja varjutaluvaid taimi, mis on võimelised hästi kasvama metsavõra all. Suurema osa pöögimetsa alusmetsast, mis on eriti varjuline, moodustavad varjutaluvad taimed. Sellel on metsastiku loodusliku uuenemise seisukohalt suur praktiline tähtsus: paljude puuliikide noored võrsed suudavad areneda suurte puude katte all.

Paljudel loomadel avalduvad normaalsed valgustingimused positiivse või negatiivse reaktsioonina valgusele. Kõik teavad, kuidas öised putukad valguse poole tormavad või kuidas prussakad peavarju otsides laiali lendavad, kui pimedas toas ainult valgus põlema panna.

Kõige suurem ökoloogiline tähtsus on aga valgusel päeva ja öö tsüklis. Paljud loomad on eranditult ööpäevased (enamik pääsulinde), teised eranditult öised (paljud väikenärilised, nahkhiired). Veesambas ujuvad väikesed koorikloomad jäävad ööseks pinnaveed, ja päeval laskuvad nad sügavale, vältides liiga eredat valgust.

Võrreldes temperatuuri või niiskusega on valgusel loomadele väike otsene mõju. See toimib ainult signaalina kehas toimuvate protsesside ümberkorraldamiseks, mis võimaldab neil kõige paremini reageerida välistingimustes toimuvatele muutustele.

Eespool loetletud tegurid ei ammenda keskkonnatingimuste kogumit, mis määravad organismide elu ja leviku. Nn sekundaarsed kliimategurid, nagu tuul, atmosfäärirõhk, kõrgus merepinnast. Tuulel on kaudne mõju: suurendades aurumist, suurendab see kuivust. Tugev tuul soodustab jahtumist. See toiming on oluline külmades kohtades, kõrgetel mägedel või polaaraladel.

Antropogeensed tegurid. Saasteained. Antropogeensed tegurid on oma koostiselt väga mitmekesised. Inimene mõjutab elusloodust rajades teid, ehitades linnu, ajades põllumajandust, blokeerides jõgesid jne. Kaasaegne inimtegevus väljendub üha enam keskkonnareostuses kõrvalsaadustega, sageli mürgiste ainetega. Tehaste ja soojuselektrijaamade torudest lendav vääveldioksiid, kaevanduste läheduses välja lastud või autode heitgaasides tekkivad metalliühendid (vask, tsink, plii), naftatankerite pesemisel veekogudesse sattunud naftasaaduste jäägid - need on lihtsalt mõned saasteained, mis piiravad organismide (eriti taimede) levikut.

Tööstuspiirkondades ulatub saasteainete mõiste mõnikord lävitasemeteni, s.t. surmav paljudele organismidele, väärtused. Ent ükskõik kuidas, peaaegu alati leidub mitmest liigist vähemalt paar isendit, kes suudavad sellistes tingimustes ellu jääda. Põhjus on selles, et isegi looduslikes populatsioonides leidub resistentseid isendeid harva. Reostuse taseme tõustes võivad resistentsed isendid olla ainsad ellujääjad. Veelgi enam, neist võivad saada stabiilse populatsiooni asutajad, millel on pärilik immuunsus seda liiki reostus. Sel põhjusel annab reostus meile võimaluse justkui jälgida evolutsiooni tegevuses. Muidugi ei ole igal populatsioonil võimet reostusele vastu seista, isegi kui ainult üksikute isendite kujul.

Seega on iga saasteaine mõju kahekordne. Kui see aine on ilmunud hiljuti või sisaldub väga suurtes kontsentratsioonides, siis on iga varem saastunud alal leitud liiki esindatud tavaliselt vaid üksikud isendid – just need, mis loodusliku varieeruvuse tõttu olid esialgse stabiilsusega või nende lähima vooluga.

Edaspidi osutub saastatud ala asustatud palju tihedamalt, kuid reeglina palju väiksema liigiarvuga kui reostuse puudumisel. Sellised äsja tekkinud, ammendunud liigikoosseisuga kooslused on juba saanud inimkeskkonna lahutamatuks osaks.

ORGANISMIDE BIOOTILISED SUHTED

Kaks liiki mis tahes organisme, kes elavad samal territooriumil ja on üksteisega kontaktis, astuvad üksteisega erinevatesse suhetesse. Liigi asendit erinevates suhtevormides näitavad kokkuleppelised märgid. Miinusmärk (–) näitab kahjulikku mõju (liigi isendeid rõhutakse või kahjustatakse). Plussmärk (+) näitab kasulikku mõju (kasu saavad liigi üksikisikud). Nullmärk (0) näitab, et suhe on ükskõikne (mõju puudub).

Seega võib kõik biootilised ühendused jagada 6 rühma: ükski populatsioonidest ei mõjuta teist (00); vastastikku kasulikud kasulikud ühendused (+ +); mõlemale liigile kahjulikud suhted (– –); üks liikidest saab kasu, teine ​​kogeb rõhumist (+ –); üks liik saab kasu, teine ​​ei koge kahju (+ 0); üks liik on rõhutud, teine ​​ei saa kasu (– 0).

Ühe koos elava liigi jaoks on teise mõju negatiivne (ta kogeb rõhumist), samas kui rõhuja ei saa kahju ega kasu - see amensalism(–0). Amensalismi näiteks on kuuse all kasvavad valguslembesed ürdid, mis kannatavad tugeva varjutuse all, samas kui puu ise on selle suhtes ükskõikne.

Nimetatakse suhtevormi, mille puhul üks liik saab mingi eelise, tekitamata teisele kahju või kasu kommensalism(+ 0). Näiteks suured imetajad (koerad, hirved) on konksudega puuviljade ja seemnete kandjad (nagu takjas), kes ei saa sellest kahju ega kasu.

Kommensalism on ühe liigi ühepoolne kasutamine teise poolt sellele kahju tekitamata. Kommensalismi ilmingud on mitmekesised, seega eristatakse mitmeid variante.

“Freeloading” on omaniku toidujääkide tarbimine.

“Kaaslus” on erinevate ainete või sama toidu osade tarbimine.

„Eluase” tähendab seda, et üks liik kasutab teist (oma keha, kodu (varjualusena või koduna).

Looduses leitakse sageli liikide vahel vastastikku kasulikke suhteid, kusjuures mõned organismid saavad nendest suhetest vastastikust kasu. See vastastikku kasulike bioloogiliste seoste rühm hõlmab erinevaid sümbiootiline organismidevahelised suhted. Sümbioosi näide on samblikud, mis on seente ja vetikate tihe, vastastikku kasulik kooselu. Tuntud sümbioosi näide on roheliste taimede (peamiselt puude) ja seente kooselu.

Üks vastastikku kasulike suhete tüüp on protokolliline koostöö(esmane koostöö) (+ +). Samas on kooselu, kuigi mitte kohustuslik, mõlemale liigile kasulik, kuid ei ole ellujäämise vältimatu tingimus. Protokoostöö näiteks on teatud metsataimede seemnete levitamine sipelgate poolt ja erinevate niidutaimede tolmeldamine mesilaste poolt.

Kui kahel või enamal liigil on sarnased ökoloogilised nõuded ja nad elavad koos, võib nende vahel tekkida negatiivne seos, mida nimetatakse nn. konkurentsi(rivaalitsemine, konkurents) (– –). Näiteks võistlevad kõik taimed valguse, niiskuse, mulla toitainete pärast ja seega oma territooriumi laiendamise pärast. Loomad võitlevad toiduressursside, varjupaikade ja ka territooriumi pärast.

Kisklus(+ –) on teatud tüüpi organismidevaheline interaktsioon, mille käigus ühe liigi esindajad tapavad ja söövad teise liigi esindajaid.

Need on peamised biootiliste interaktsioonide tüübid looduses. Tuleb meeles pidada, et konkreetse liigipaari suhte tüüp võib muutuda sõltuvalt välistingimustest või interakteeruvate organismide elufaasist. Pealegi ei ole looduses biootilistes suhetes samaaegselt seotud mitte ainult paar liiki, vaid palju suurem hulk neid.

ÖKOLOOGILISTE KESKKONNATEGURITE MÕJU ÜLDISED REGULAARSUSED ORGANISMIDELE

Temperatuuri näide näitab, et keha talub seda tegurit ainult teatud piirides. Organism sureb, kui keskkonnatemperatuur on liiga madal või liiga kõrge. Keskkondades, kus temperatuurid on nendele äärmustele lähedased, on elavad elanikud haruldased. Nende arv aga suureneb, kui temperatuur läheneb keskmisele väärtusele, mis on antud liigi jaoks parim (optimaalne).

Seda mustrit saab üle kanda mis tahes muule tegurile, mis määrab teatud eluprotsesside kiiruse (niiskus, tuule tugevus, voolukiirus jne).

Kui joonistada graafikule kõver, mis iseloomustab konkreetse protsessi (hingamine, liikumine, toitumine jne) intensiivsust olenevalt ühest keskkonnategurist (muidugi eeldusel, et see tegur mõjutab peamisi eluprotsesse), siis see kõver on peaaegu alati kellakujuline.

Neid kõveraid nimetatakse kõverateks sallivus(kreeka keelest sallivus- kannatlikkus, stabiilsus). Kõvera tipu asend näitab tingimusi, mis on antud protsessi jaoks optimaalsed.

Mõnele isendile ja liigile on iseloomulikud väga teravate tippudega kõverused. See tähendab, et tingimuste vahemik, mille korral keha aktiivsus saavutab maksimumi, on väga kitsas. Lamedad kõverad vastavad laiale tolerantsivahemikule.

Laiade resistentsuspiiridega organismidel on kindlasti võimalus laiemalt levida. Kuid ühe teguri laiad vastupidavuse piirid ei tähenda laiad piire kõigile teguritele. Taim võib taluda suuri temperatuurikõikumisi, kuid tal on kitsas veetaluvus. Loom nagu forell võib olla väga temperatuuritundlik, kuid sööb väga erinevaid toite.

Mõnikord võib indiviidi elu jooksul tema taluvus muutuda (vastavalt muutub ka kõvera asend), kui indiviid satub erinevatesse välistingimustesse. Leides end sellistes tingimustes, keha harjub mõne aja pärast ja kohaneb nendega. Selle tagajärjeks on füsioloogilise optimumi muutus või tolerantsikõvera kupli nihe. Seda nähtust nimetatakse kohanemine, või aklimatiseerumine.

Laia geograafilise levikuga liikidel asukad geograafilised või kliimavööndid sageli osutuvad kõige paremini kohanenud just nende tingimustega, mis on antud piirkonnale iseloomulikud. See on tingitud mõnede organismide võimest moodustada lokaalseid vorme ehk ökotüüpe, mida iseloomustavad erinevad temperatuuri-, valgus- või muude tegurite vastupidavuse piirid.

Vaatleme näiteks ühe meduusiliigi ökotüüpe. Meduusid liiguvad läbi vee, kasutades lihaste rütmilisi kokkutõmbeid, mis suruvad vee keha keskõõnest välja sarnaselt raketi liikumisega. Sellise pulsatsiooni optimaalne sagedus on 15-20 kontraktsiooni minutis. Põhjalaiuskraadide meredes elavad isendid liiguvad sama kiirusega kui sama liigi meduusid lõunapoolsete laiuskraadide meredes, kuigi põhja pool võib veetemperatuur olla 20 °C madalam. Järelikult suutsid mõlemad sama liigi organismide vormid kohalike tingimustega kõige paremini kohaneda.

Miinimumseadus. Teatud bioloogiliste protsesside intensiivsus on sageli tundlik kahe või enama keskkonnateguri suhtes. Sel juhul on määrava tähtsusega tegur, mis on keha vajaduste seisukohast minimaalses koguses. Selle reegli sõnastas mineraalväetiste teaduse rajaja Justus Liebig(1803-1873) ja sai selle nime Miinimumseadus. Yu Liebig avastas, et taimede saagikust saab piirata mis tahes põhitoitainetega, kui ainult seda elementi napib.

On teada, et erinevad keskkonnategurid võivad omavahel suhelda, st ühe aine defitsiit võib põhjustada teiste ainete puudust. Seetõttu võib üldiselt miinimumseaduse sõnastada järgmiselt: elusorganismide edukas ellujäämine sõltub tingimuste kogumist; piirav tegur on mis tahes keskkonnaseisund, mis läheneb või ületab antud liigi organismide stabiilsuse piiri.

Säte piiravate tegurite kohta hõlbustab oluliselt keeruliste olukordade uurimist. Vaatamata organismide ja nende keskkonna vaheliste suhete keerukusele ei ole kõigil teguritel sama ökoloogiline tähtsus. Näiteks hapnik on kõigi loomade jaoks füsioloogilise vajaduse faktor, kuid ökoloogilisest seisukohast muutub see piiravaks ainult teatud elupaikades. Kui kalad jões hukkuvad, tuleb kõigepealt mõõta hapniku kontsentratsioon vees, kuna see on väga muutlik, hapnikuvarud ammenduvad kergesti ja hapnikku ei jätku sageli. Kui lindude hukkumist looduses täheldatakse, tuleb otsida muud põhjust, kuna õhu hapnikusisaldus on suhteliselt konstantne ja maismaaorganismide vajaduste seisukohalt piisav.

KOKKUVÕTE

Ökoloogia on inimeste jaoks eluliselt oluline teadus, mis uurib nende vahetut looduskeskkonda. Inimene, jälgides loodust ja selle loomupärast harmooniat, püüdis tahes-tahtmata seda harmooniat oma ellu tuua. See soov muutus eriti teravaks alles suhteliselt hiljuti, pärast seda, kui looduskeskkonna hävinguni viinud ebamõistliku majandustegevuse tagajärjed olid väga märgatavad. Ja see avaldas lõpuks kahjulikku mõju inimesele endale.

Tuleb meeles pidada, et ökoloogia on fundamentaalne teadusdistsipliin, mille ideed on väga oluline. Ja kui mõistame selle teaduse tähtsust, peame õppima selle seadusi, mõisteid ja termineid õigesti kasutama. Need aitavad ju inimestel määrata oma kohta oma keskkonnas ning kasutada loodusvarasid õigesti ja ratsionaalselt. On tõestatud, et loodusvarade kasutamine inimesel, kes ei teadvusta loodusseadusi, viib sageli tõsiste, korvamatute tagajärgedeni.

Iga inimene planeedil peaks teadma ökoloogia kui teaduse põhitõdesid meie ühise kodu – Maa kohta. Ökoloogia aluste tundmine aitab nii ühiskonnal kui ka üksikisikul oma elu targalt üles ehitada; need aitavad igaühel tunda end osana suurest loodusest, saavutada harmooniat ja mugavust seal, kus varem toimus põhjendamatu võitlus loodusjõududega.

KASUTATUD VIIDATUTE LOETELU keskkonnategurid (biootilised tegurid; Biootiline keskkonnakaitse tegurid; Biootilised tegurid; ....5 Küsimus nr 67 Loodusvarad, nende klassifikatsioon. Ressursitsükkel LOODUSVARAD (looduslikud...

Nimetatakse mis tahes väliskeskkonna omadusi või komponente, mis mõjutavad organisme keskkonnategurid. Valgus, kuumus, soolade kontsentratsioon vees või pinnases, tuul, rahe, vaenlased ja haigustekitajad – kõik need on keskkonnategurid, mille loetelu võib olla väga suur.

Nende hulgas on abiootiline seotud elutu loodusega ja biootiline seotud organismide mõjuga üksteisele.

Keskkonnategurid on äärmiselt mitmekesised ja iga liik, kogedes oma mõju, reageerib sellele erinevalt. Siiski on mõned üldised seadused, mis reguleerivad organismide reaktsioone mis tahes keskkonnateguritele.

Peamine on optimumi seadus. See peegeldab seda, kuidas elusorganismid taluvad erineva tugevusega keskkonnategureid. Igaühe tugevus muutub pidevalt. Me elame muutuvate tingimustega maailmas ja ainult teatud kohtades planeedil on mõne teguri väärtused enam-vähem püsivad (koobaste sügavustes, ookeanide põhjas).

Optimumi seadus väljendub selles, et igal keskkonnateguril on elusorganismidele positiivse mõju teatud piirid.

Nendest piiridest kõrvalekaldumisel muutub efekti märk vastupidiseks. Näiteks loomad ja taimed ei talu äärmist kuumust ja tugevat pakast; Optimaalsed on keskmised temperatuurid. Samuti on saagile ebasoodsad põud ja pidev tugev vihm. Optimumi seadus näitab iga organismide elujõulisuse teguri ulatust. Graafikul väljendatakse seda sümmeetrilise kõveraga, mis näitab, kuidas teguri mõju järkjärgulise suurenemisega muutub liigi elutegevus (joonis 13).

Joonis 13. Keskkonnategurite toime skeem elusorganismidele. 1,2 - kriitilised punktid
(pildi suurendamiseks klõpsake pildil)

Keskel kõvera all - optimaalne tsoon. Faktori optimaalsete väärtuste korral kasvavad organismid aktiivselt, toituvad ja paljunevad. Mida rohkem teguri väärtus kaldub paremale või vasakule, s.o toimejõu vähendamise või suurendamise suunas, seda ebasoodsam on see organismidele. Elulist tegevust peegeldav kõver langeb järsult mõlemal pool optimumit. Neid on kaks pessimumistsoonid. Kui kõver lõikub horisontaalteljega, on neid kaks kriitilised punktid. Need on teguri väärtused, millele organismid enam vastu ei pea, millest kaugemale jõuab surm. Kriitiliste punktide vaheline kaugus näitab organismide taluvuse astet teguri muutuste suhtes. Kriitiliste punktide lähedased tingimused on ellujäämiseks eriti rasked. Selliseid tingimusi nimetatakse äärmuslik.

Kui joonistate erinevate liikide jaoks teguri, näiteks temperatuuri, optimaalsed kõverad, ei lange need kokku. Sageli on ühe liigi jaoks optimaalne pessimistlik teise liigi jaoks või isegi väljaspool kriitilisi punkte. Kaamelid ja jerboad ei saanud elada tundras ning põhjapõdrad ja lemmingid ei saanud elada kuumades lõunakõrbetes.

Liikide ökoloogiline mitmekesisus avaldub ka kriitiliste punktide asendis: ühtede jaoks on nad lähestikku, teiste jaoks laiaulatuslikud. See tähendab, et mitmed liigid võivad elada ainult väga stabiilsetes tingimustes, keskkonnategurite väiksemate muutustega, teised aga taluvad suuri kõikumisi. Näiteks impatiens-taim närbub, kui õhk ei ole veeauruga küllastunud, ja sulghein talub hästi niiskuse muutusi ega sure isegi põua korral.

Seega näitab optimumi seadus meile, et iga tüübi jaoks on iga teguri mõju oma mõõt. Nii kokkupuute vähenemine kui ka suurenemine üle selle meetme põhjustab organismide surma.

Liikide suhete mõistmiseks keskkonnaga pole see vähem oluline piiravate tegurite seadus.

Looduses mõjutab organisme korraga terve keskkonnategurite kompleks erinevates kombinatsioonides ja erineva tugevusega. Nende igaühe rolli pole lihtne isoleerida. Kumb tähendab rohkem kui teised? See, mida me optimumi seadusest teame, võimaldab meil mõista, et pole olemas täiesti positiivseid ega negatiivseid, olulisi või väiksemaid tegureid, vaid kõik sõltub iga mõju tugevusest.

Piirava teguri seadus ütleb, et kõige olulisem tegur on see, mis erineb kõige rohkem keha optimaalsetest väärtustest.

Sellest sõltub üksikisikute ellujäämine sellel konkreetsel perioodil. Muudel ajaperioodidel võivad muud tegurid muutuda piiravaks ja kogu elu jooksul puutuvad organismid kokku mitmesuguste elutegevuse piirangutega.

Põllumajanduspraktika puutub pidevalt kokku optimaalsete ja piiravate tegurite seadustega. Näiteks nisu kasvu ja arengut ning seega ka saagikust piiravad pidevalt kriitilised temperatuurid, niiskuse vähesus või liig, mineraalväetiste puudus ning mõnikord ka sellised katastroofilised mõjud nagu rahe ja tormid. Kultuuride jaoks optimaalsete tingimuste säilitamine ja samal ajal eelkõige piiravate tegurite mõju kompenseerimine või leevendamine nõuab palju vaeva ja raha.

Erinevate liikide elupaigad on üllatavalt mitmekesised. Mõned neist, näiteks mõned väikesed puugid või putukad, veedavad kogu oma elu taime lehtede sees, mis on nende jaoks kogu maailm, teised valdavad tohutuid ja mitmekesiseid ruume, nagu põhjapõdrad, vaalad ookeanis, rändlinnud. .

Sõltuvalt sellest, kus erinevate liikide esindajad elavad, mõjutavad neid erinevad keskkonnategurid. Meie planeedil on neid mitu põhilised elukeskkonnad, elutingimuste poolest väga erinevad: vesi, maapind-õhk, pinnas. Elupaigad on ka organismid ise, milles teised elavad.

Veeline elukeskkond. Kõik vee-elanikud peavad vaatamata elustiili erinevustele kohanema oma keskkonna põhijoontega. Need omadused määratakse ennekõike füüsikalised omadused vesi: selle tihedus, soojusjuhtivus, võime lahustada sooli ja gaase.

Tihedus vesi määrab selle olulise üleslükkejõu. See tähendab, et organismide kaal vees väheneb ja on võimalik elada veesambas püsivat elu ilma põhja vajumata. Paljud liigid, enamasti väikesed, kiireks aktiivseks ujumiseks võimetud, näivad hõljuvat vees, olles selles. Selliste väikeste veeasukate kogumist nimetatakse plankton. Planktoni hulka kuuluvad mikroskoopilised vetikad, väikesed koorikloomad, kalamari ja -vastsed, meduusid ja paljud teised liigid. Planktoni organisme kannavad hoovused ja nad ei suuda neile vastu seista. Planktoni olemasolu vees teeb võimalikuks filtreerimise tüüpi toitumise, st kurnamise, kasutades erinevaid seadmeid, väikesed organismid ja vees suspendeeritud toiduosakesed. See on välja töötatud nii ujuvatel kui istuvatel põhjaloomadel, nagu krinoidid, rannakarbid, austrid jt. Istuv eluviis oleks veeelanikel võimatu, kui planktonit poleks, ja see on omakorda võimalik vaid piisava tihedusega keskkonnas.

Vee tihedus muudab selles aktiivse liikumise keeruliseks, seetõttu peavad kiiresti ujuvad loomad, nagu kalad, delfiinid, kalmaarid, olema tugevate lihaste ja voolujoonelise kehakujuga. Tänu kõrge tihedusega veesurve suureneb oluliselt sügavusega. Süvamere elanikud suudavad taluda survet, mis on tuhandeid kordi suurem kui maapinnal.

Valgus tungib vette ainult madalale sügavusele, mistõttu taimeorganismid saavad eksisteerida ainult veesamba ülemistes horisontides. Isegi kõige rohkem puhtad mered fotosüntees on võimalik ainult 100-200 m sügavusel. Suurematel sügavustel taimi pole ja süvamereloomad elavad täielikus pimeduses.

Temperatuur veekogudes on see pehmem kui maismaal. Tänu vee suurele soojusmahtuvusele on temperatuurikõikumised selles tasandatud ning veeelanikel ei teki vajadust kohaneda tugevate külmade või neljakümnekraadise kuumusega. Ainult kuumaveeallikates võib vee temperatuur läheneda keemistemperatuurile.

Üks raskusi veeelanike elus on piiratud kogus hapnikku. Selle lahustuvus ei ole väga kõrge ja pealegi väheneb see oluliselt, kui vesi on saastunud või kuumutatud. Seetõttu on reservuaarides mõnikord külmub - massiline surm elanikke hapnikupuuduse tõttu, mis tekib erinevatel põhjustel.

Soola koostis Keskkond on ka veeorganismide jaoks väga oluline. Mereliigid ei saa elada magevees ja mageveeloomad ei saa elada meredes rakkude talitlushäirete tõttu.

Maa-õhk elukeskkond. Sellel keskkonnal on erinevad funktsioonid. See on üldiselt keerulisem ja mitmekesisem kui vees. Selles on palju hapnikku, palju valgust, teravamad temperatuurimuutused ajas ja ruumis, oluliselt nõrgemad rõhulangud ja sageli ka niiskusepuudus. Kuigi paljud liigid võivad lennata ning väikesed putukad, ämblikud, mikroorganismid, seemned ja taimede eosed kanduvad õhuvoolude kaudu, toimub organismide toitumine ja paljunemine maapinna või taimede pinnal. Sellises madala tihedusega keskkonnas nagu õhk vajavad organismid tuge. Seetõttu maa taimed arenevad mehaanilised koed ja maismaaloomadel on sisemine või välimine skelett rohkem väljendunud kui veeloomadel. Õhu madal tihedus muudab selles liikumise lihtsamaks.

M. S. Giljarov (1912-1985), silmapaistev zooloog, ökoloog, akadeemik, mullaloomade maailma ulatusliku uurimistöö rajaja, passiivset lendu valdas umbes kaks kolmandikku maismaa elanikest. Enamik neist on putukad ja linnud.

Õhk on halb soojusjuht. See muudab organismide sees tekkiva soojuse säästmise ja soojaverelistel loomadel püsiva temperatuuri hoidmise lihtsamaks. Soojaverelisuse areng sai võimalikuks aastal maapealne keskkond. Kaasaegsete veeimetajate - vaalad, delfiinid, morsad, hülged - esivanemad elasid kunagi maismaal.

Maaelanikel on enda veega varustamisega seotud mitmesuguseid kohandusi, eriti kuivades tingimustes. Taimedel on see võimas juurestik, veekindel kiht lehtede ja varte pinnal ning võime reguleerida vee aurustumist stoomide kaudu. See kehtib ka loomade puhul erinevaid funktsioone keha ja naha struktuuri, kuid lisaks aitab sobiv käitumine kaasa ka veetasakaalu säilitamisele. Nad võivad näiteks rännata kastmisaukudesse või vältida aktiivselt eriti kuivi tingimusi. Mõned loomad võivad elada terve elu kuivtoidul, näiteks jerboad või tuntud riidekoi. Sel juhul tekib organismile vajalik vesi oksüdatsiooni tõttu komponendid toit.

Maapealsete organismide elus mängivad olulist rolli ka paljud teised keskkonnategurid, nagu õhu koostis, tuuled ja maapinna topograafia. Eriti olulised on ilm ja kliima. Maa-õhkkeskkonna elanikud peavad olema kohanenud selle Maa osa kliimaga, kus nad elavad, ja taluma ilmastikutingimuste muutlikkust.

Muld kui elukeskkond. Muld on õhuke maapinna kiht, mida töödeldakse elusolendite tegevusega. Tahked osakesed imbuvad pinnasesse pooride ja õõnsustega, täidetakse osaliselt vee ja osaliselt õhuga, mistõttu võivad pinnasesse asustada ka väikesed veeorganismid. Väikeste õõnsuste maht pinnases on selle väga oluline omadus. IN lahtised mullad see võib olla kuni 70% ja tihedatel juhtudel - umbes 20%. Nendes poorides ja õõnsustes või tahkete osakeste pinnal elab tohutult erinevaid mikroskoopilisi olendeid: bakterid, seened, algloomad, ümarussid, lülijalgsed. Suuremad loomad teevad pinnasesse käike ise. Taimejuured läbivad kogu pinnase. Mulla sügavuse määrab juurte tungimise sügavus ja urguvate loomade aktiivsus. See ei ületa 1,5-2 m.

Mullaõõnsuste õhk on alati veeauruga küllastunud ning selle koostis on rikastatud süsinikdioksiidiga ja hapnikuvaene. Nii meenutavad elutingimused pinnases veekeskkonda. Teisest küljest muutub vee ja õhu suhe muldades pidevalt sõltuvalt ilmastikutingimustest. Temperatuurikõikumised on pinnal väga teravad, kuid taanduvad kiiresti sügavusega.

Mullakeskkonna peamine omadus on pidev orgaanilise ainega varustamine, mis on peamiselt tingitud taimejuurte suremisest ja lehtede langemisest. See on väärtuslik energiaallikas bakteritele, seentele ja paljudele loomadele, seega ka muld kõige elavam keskkond. Tema varjatud maailm on väga rikas ja mitmekesine.

Erinevate looma- ja taimeliikide ilmumise järgi saab aru mitte ainult sellest, millises keskkonnas nad elavad, vaid ka seda, millist elu nad seal elavad.

Kui meie ees on neljajalgne, kellel on kõrgelt arenenud reielihased tagajalgadel ja palju nõrgemad lihased esijalgadel, mis on samuti lühemad, suhteliselt lühikese kaela ja pika sabaga, siis saame enesekindlalt öelda, et see on maapealne hüppaja, mis on võimeline kiireks ja manööverdatavaks liikumiseks, elanik avatud ruumid. Sellised näevad välja kuulsad Austraalia kängurud, kõrbe-Aasia jerboad, Aafrika hüppajad ja paljud teised hüppavad imetajad - erinevate seltside esindajad. erinevatel mandritel. Nad elavad steppides, preeriates ja savannides – kus kiire liikumine maapinnal on peamine vahend röövloomade eest põgenemiseks. Pikk saba toimib kiiretel pööretel tasakaalustajana, vastasel juhul kaotavad loomad tasakaalu.

Puusad on tugevalt arenenud tagajäsemetel ja hüppavatel putukatel – jaaniussidel, rohutirtsudel, kirbudel ja põldmardikatel.

Lühikese saba ja lühikeste jäsemetega kompaktne keha, mille eesmised on väga võimsad ja näevad välja nagu labidas või reha, pimedad silmad, lühike kael ja lühike, justkui kärbitud karv, räägivad meile, et see on maa-alune loom, kaevab auke ja galeriisid . See võib olla metsmutt, stepimutt, Austraalia marsupial mutt ja paljud teised sarnast eluviisi järgivad imetajad.

Uduvad putukad – mutiritsikad – eristuvad ka kompaktse, jässaka keha ja võimsate esijäsemete poolest, mis sarnanevad vähendatud buldooseri kopaga. Autor välimus nad meenutavad väikest mutti.

Kõigil lendavatel liikidel on välja arenenud laiad tasapinnad – tiivad lindudel, nahkhiirtel, putukatel või sirguvad nahavoldid keha külgedel, nagu lendoravad või sisalikud.

Passiivsel lennul õhuvooludega hajuvaid organisme iseloomustavad väikesed mõõtmed ja väga mitmekesised kujud. Siiski on neil kõigil üks ühine joon – tugev pinnaareng võrreldes kehakaaluga. Seda saavutatakse erineval viisil: pikkade karvade, harjaste, keha erinevate väljakasvude, selle pikendamise või lamendamise, heledamaks muutumise tõttu erikaal. Sellised näevad välja väikesed putukad ja taimede lendavad viljad.

Välist sarnasust, mis tekib erinevate mitteseotud rühmade ja liikide esindajate seas sarnase elustiili tulemusena, nimetatakse konvergentsiks.

See mõjutab peamiselt neid elundeid, mis suhtlevad otseselt väliskeskkonnaga, ja on struktuuris palju vähem väljendunud sisemised süsteemid- seedimine, eritus, närviline.

Taime kuju määrab tema suhte omadused väliskeskkonnaga, näiteks selle, kuidas ta talub külma aastaaega. Puudel ja kõrgetel põõsastel on kõige kõrgemad oksad.

Viinapuu vorm - nõrga, teisi taimi põimiva tüvega, võib olla nii puitunud kui ka rohttaimed. Nende hulka kuuluvad viinamarjad, humal, heinamaa ja troopilised viinapuud. Püstiste liikide tüvede ja varte ümber keerdudes toovad liaanitaolised taimed oma lehed ja õied päevavalgele.

Sarnases kliimatingimused Erinevatel mandritel ilmneb sarnane taimestik, mis koosneb erinevatest, sageli täiesti mitteseotud liikidest.

Välist vormi, mis peegeldab seda, kuidas see keskkonnaga suhtleb, nimetatakse liigi eluvormiks. Erinevatel liikidel võivad olla sarnased eluvormid, kui nad juhivad lähedast elustiili.

Eluvorm kujuneb välja liikide sajandeid kestnud evolutsiooni käigus. Need liigid, mis arenevad koos metamorfoosiga, ajal elutsükkel muudavad loomulikult oma eluvormi. Võrrelge näiteks röövikut ja täiskasvanud liblikat või konna ja tema kulles. Mõned taimed võivad sõltuvalt nende kasvutingimustest võtta erinevaid eluvorme. Näiteks pärn või linnukirss võib olla nii püstine puu kui ka põõsas.

Taimede ja loomade kooslused on stabiilsemad ja terviklikumad, kui nendesse kuuluvad erinevate eluvormide esindajad. See tähendab, et selline kogukond kasutab keskkonnaressursse täielikumalt ja omab mitmekesisemaid sisemisi sidemeid.

Organismide eluvormide koosseis kooslustes on nende keskkonna omaduste ja selles toimuvate muutuste näitaja.

Insenerid projekteerivad lennukid, uurige hoolikalt lendavate putukate erinevaid eluvorme. Loodud on klappiva lennuga masinate mudelid, mis põhinevad kahe- ja tiisikuse õhus liikumise põhimõttel. IN kaasaegne tehnoloogia konstrueeritud on käimismasinaid, aga ka kangi ja hüdrauliliste liikumisviisidega roboteid nagu erineva eluvormiga loomi. Sellised sõidukid on võimelised liikuma järskudel nõlvadel ja maastikul.

Elu Maal arenes regulaarse päeva ja öö ning vahelduvate aastaaegade tingimustes planeedi pöörlemise tõttu ümber oma telje ja ümber Päikese. Väliskeskkonna rütm loob perioodilisuse, st tingimuste korratavuse enamiku liikide elus. Regulaarselt korduvad nii kriitilised, ellujäämisraskused kui ka soodsad perioodid.

Kohanemine väliskeskkonna perioodiliste muutustega ei väljendu elusolendites mitte ainult otseses reaktsioonis muutuvatele teguritele, vaid ka pärilikult fikseeritud sisemistes rütmides.

Tsirkadiaanrütmid. Tsirkadiaanrütmid kohandavad organisme päeva ja öö tsükliga. Taimedel on intensiivne kasv ja lillede õitsemine ajastatud kindlale kellaajale. Loomad muudavad oma tegevust päeva jooksul suuresti. Selle tunnuse alusel eristatakse ööpäevaseid ja öiseid liike.

Organismide igapäevane rütm ei ole ainult muutuvate välistingimuste peegeldus. Kui paigutada inimene või loomad või taimed pidevasse stabiilsesse keskkonda ilma päeva ja öö vaheldumisi, siis säilib eluprotsesside rütm, mis on lähedane päevarütmile. Tundub, et keha elab oma sisemise kella järgi, lugedes aega maha.

Ööpäevane rütm võib mõjutada paljusid kehas toimuvaid protsesse. Inimesel allub päevasele tsüklile umbes 100 füsioloogilist omadust: pulss, hingamisrütm, hormoonide sekretsioon, seedenäärmete sekretsioon, vererõhk, kehatemperatuur ja paljud teised. Seega, kui inimene on magamise asemel ärkvel, on keha siiski häälestatud ööseisundile ja magamata ööd mõjuvad tervisele halvasti.

Ööpäevarütmid ei ilmne aga kõigil liikidel, vaid ainult neil, kelle elus on päeva ja öö vaheldumisel oluline ökoloogiline roll. Koobaste või süvaveekogude asukad, kus sellist muutust pole, elavad erineva rütmi järgi. Ja isegi maaelanike seas ei ole kõigil igapäevast perioodilisust.

Rangelt konstantsetes tingimustes tehtud katsetes säilitavad Drosophila äädikakärbsed kümneid põlvkondi päevarütmi. See perioodilisus on neil, nagu ka paljudel teistel liikidel, päritud. Nii sügavad on kohanemisreaktsioonid, mis on seotud väliskeskkonna igapäevase tsükliga.

Keha ööpäevarütmi häired öötöö, kosmoselendude, sukeldumise jms ajal kujutavad endast tõsist meditsiinilist probleemi.

Aastarütmid. Aastarütmid kohandavad organisme tingimuste hooajaliste muutustega. Liikide elus vahelduvad ja korduvad kasvu-, paljunemis-, sulamis-, rände- ja sügavpuhkeperioodid loomulikult nii, et kriitiline aeg organismid on leitud kõige stabiilsemas olekus. Kõige haavatavam protsess - noorte loomade paljunemine ja kasvatamine - toimub kõige soodsamal hooajal. Selline füsioloogilise seisundi muutuste perioodilisus aastaringselt on suures osas kaasasündinud, st avaldub sisemise aastarütmina. Kui näiteks Austraalia jaanalinnud või metsik koer dingo paigutada põhjapoolkeral asuvasse loomaaeda, algab nende sigimisperiood sügisel, kui Austraalias on kevad. Sisemiste aastarütmide ümberstruktureerimine toimub suurte raskustega, mitme põlvkonna jooksul.

Paljunemiseks või talvitumiseks valmistumine on pikk protsess, mis algab organismides ammu enne kriitiliste perioodide algust.

Lühiajalised järsud ilmamuutused (suvised külmad, talvised sulad) taimede ja loomade aastarütme tavaliselt ei sega. Peamine keskkonnategur, millele organismid oma aastatsüklites reageerivad, ei ole juhuslikud ilmamuutused, vaid fotoperiood- muutused päeva ja öö vahekorras.

Päevavalguse pikkus muutub loomulikult aastaringselt ja just need muutused annavad täpse signaali kevade, suve, sügise või talve lähenemisest.

Organismide võimet reageerida päeva pikkuse muutustele nimetatakse fotoperiodism.

Kui päev lüheneb, hakkavad liigid talveks valmistuma, kui see pikeneb, hakkavad nad aktiivselt kasvama ja paljunema. Sel juhul ei ole organismide elu jaoks oluline mitte päeva ja öö pikkuse muutumine ise, vaid selle muutumine. signaali väärtus, mis viitab eelseisvatele sügavatele muutustele looduses.

Nagu teate, sõltub päeva pikkus suuresti geograafilisest laiuskraadist. Põhjapoolkeral on lõunas suvepäevad palju lühemad kui põhja pool. Seetõttu reageerivad lõuna- ja põhjapoolsed liigid samale päevamuutusele erinevalt: lõunapoolsed liigid hakkavad paljunema lühike päev kui põhjapoolsed.

KESKKONNATEGURID

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Üldbioloogia". Moskva, "Valgustus", 2000

• Teema 18. "Elupaik. Keskkonnategurid." 1. peatükk; lk 10-58
• Teema 19. "Populatsioonid. Organismide vaheliste suhete tüübid." 2. peatükk §8-14; lk 60-99; 5. peatüki § 30-33
• Teema 20. "Ökosüsteemid". 2. peatükk §15-22; lk 106-137
• Teema 21. "Biosfäär. Ainetsüklid." 6. peatükk §34-42; lk 217-290