PREDAVANJE br.4

TEMA: ČIMBENICI OKOLIŠA

PLAN:

1. Pojam okolišnih čimbenika i njihova klasifikacija.

2. Abiotski čimbenici.

2.1. Ekološka uloga glavnih abiotskih čimbenika.

2.2. Topografski faktori.

2.3. Čimbenici prostora.

3. Biotički čimbenici.

4. Antropogeni čimbenici.

1. Pojam okolišnih čimbenika i njihova klasifikacija

Čimbenik okoliša je svaki element okoliša koji može izravno ili neizravno utjecati na živi organizam, barem u jednoj od faza njegova individualnog razvoja.

Okolišni čimbenici su raznoliki, pri čemu je svaki faktor kombinacija odgovarajućeg stanja okoliša i njegovog resursa (rezerve u okolišu).

Ekološki čimbenici okoliša obično se dijele u dvije skupine: čimbenici inertne (nežive) prirode - abiotski ili abiogeni; čimbenici žive prirode – biotski ili biogeni.

Uz gornju klasifikaciju okolišnih čimbenika, postoje mnoge druge (manje uobičajene) koje koriste druga razlikovna obilježja. Tako se utvrđuju čimbenici koji ovise i ne ovise o broju i gustoći organizama. Na primjer, na djelovanje makroklimatskih čimbenika ne utječe broj životinja ili biljaka, ali epidemije (masovne bolesti) uzrokovane patogenim mikroorganizmima ovise o njihovoj brojnosti na određenom području. Poznate su klasifikacije u kojima se svi antropogeni čimbenici klasificiraju kao biotički.

2. Abiotski čimbenici

U abiotičkom dijelu okoliša (u neživoj prirodi) svi se čimbenici, prije svega, mogu podijeliti na fizikalne i kemijske. Međutim, da bismo razumjeli bit fenomena i procesa koji se razmatraju, prikladno je abiotičke čimbenike predstaviti kao skup klimatskih, topografskih, kozmičkih čimbenika, kao i karakteristika sastava okoliša (vodenog, kopnenog ili tla), itd.

Fizički faktori- to su oni čiji je izvor fizikalno stanje ili pojava (mehanička, valna i sl.). Recimo, temperatura, ako je visoka, doći će do opeklina, ako je jako niska, doći će do ozeblina. Na djelovanje temperature mogu utjecati i drugi čimbenici: u vodi - strujanje, na kopnu - vjetar i vlaga, itd.

Kemijski faktori- to su oni koji potječu od kemijskog sastava okoliša. Na primjer, slanost vode, ako je visoka, život u rezervoaru može biti potpuno odsutan (Mrtvo more), ali u isto vrijeme većina morskih organizama ne može živjeti u slatkoj vodi. Život životinja na kopnu i u vodi itd. ovisi o dostatnosti razine kisika.

Edafski čimbenici(tlo) je skup kemijskih, fizikalnih i mehaničkih svojstava tla i stijena koja utječu kako na organizme koji u njima žive, odnosno kojima su stanište, tako i na korijenski sustav biljaka. Poznat je utjecaj kemijskih sastojaka (biogenih elemenata), temperature, vlage i strukture tla na rast i razvoj biljaka.

2.1. Ekološka uloga glavnih abiotskih čimbenika

Solarno zračenje. Sunčevo zračenje je glavni izvor energije za ekosustav. Energija Sunca širi se svemirom u obliku elektromagnetskih valova. Za organizme je važna valna duljina percipiranog zračenja, njegov intenzitet i trajanje izloženosti.

Oko 99% ukupne energije sunčevog zračenja čine zrake valne duljine k = nm, uključujući 48% u vidljivom dijelu spektra (k = nm), 45% u bliskom infracrvenom (k = nm) i oko 7% u ultraljubičasto (To< 400 нм).

Zrake s X = nm su od primarne važnosti za fotosintezu. Dugovalno (daleko infracrveno) sunčevo zračenje (k > 4000 nm) slabo utječe na vitalne procese organizama. Ultraljubičaste zrake s k > 320 nm u malim dozama neophodne su životinjama i ljudima, jer se pod njihovim utjecajem u organizmu stvara vitamin D. Zračenje s k< 290 нм губи­тельно для живого, но до поверхности Земли оно не доходит, поглощаясь озоновым слоем атмосферы.

Pri prolasku kroz atmosferski zrak sunčeva svjetlost reflektirano, raspršeno i apsorbirano. Čisti snijeg reflektira približno 80-95% sunčeve svjetlosti, zagađen snijeg - 40-50%, černozemno tlo - do 5%, suho lagano tlo - 35-45%, crnogorične šume - 10-15%. Međutim, osvijetljenost zemljine površine značajno varira ovisno o dobu godine i dana, geografskoj širini, izloženosti padina, atmosferskim uvjetima itd.

Zbog rotacije Zemlje povremeno se izmjenjuju svijetla i tamna razdoblja. Cvjetanje, klijanje sjemena kod biljaka, selidba, hibernacija, razmnožavanje životinja i još mnogo toga u prirodi povezano je s duljinom fotoperioda (duljina dana). Potreba za svjetlom za biljke određuje njihov brz rast u visinu i slojevitu strukturu šume. vodene biljkeŠire se uglavnom u površinskim slojevima vodenih tijela.

Izravno ili difuzno sunčevo zračenje nije potrebno samo maloj skupini živih bića - nekim vrstama gljiva, dubinskim ribama, mikroorganizmima u tlu itd.

Najvažniji fiziološki i biokemijski procesi koji se odvijaju u živom organizmu, zahvaljujući prisutnosti svjetlosti, uključuju sljedeće:

1. Fotosinteza (1-2% sunčeve energije koja padne na Zemlju koristi se za fotosintezu);

2. Transpiracija (oko 75% - za transpiraciju, koja osigurava hlađenje biljaka i kretanje vodenih otopina mineralnih tvari kroz njih);

3. Fotoperiodizam (osigurava sinkronicitet životnih procesa u živim organizmima s povremeno promjenjivim uvjetima okoliša);

4. Kretanje (fototropizam kod biljaka i fototaksija kod životinja i mikroorganizama);

5. Vid (jedna od glavnih analitičkih funkcija životinja);

6. Ostali procesi (sinteza vitamina D kod ljudi na svjetlu, pigmentacija itd.).

Osnova biocenoza središnje Rusije, kao i većina kopnenih ekosustava, su proizvođači. Njihovo korištenje sunčeve svjetlosti ograničeno je nizom prirodnih čimbenika, a prije svega temperaturnim uvjetima. S tim u vezi razvijene su posebne adaptivne reakcije u vidu slojevitosti, mozaičnosti listova, fenoloških razlika itd. Biljke se prema zahtjevima prema uvjetima osvjetljenja dijele na svjetlosne ili svjetloljubive (suncokret, trputac, rajčica, bagrem, dinja), sjenovita ili ne voli svjetlost (šumsko bilje, mahovina) i otporna na sjenu (kiselica, vrijesak, rabarbara, malina, kupina).

Biljke stvaraju uvjete za postojanje drugih vrsta živih bića. Zbog toga je njihova reakcija na svjetlosne uvjete tako važna. Onečišćenje okoliša dovodi do promjena u osvijetljenosti: smanjenja razine sunčeve insolacije, smanjenja količine fotosintetski aktivnog zračenja (PAR je dio sunčevog zračenja valne duljine od 380 do 710 nm), te promjene spektralnog zračenja. sastav svjetla. Kao rezultat toga, uništavaju se cenoze koje se temelje na dolasku sunčevog zračenja u određenim parametrima.

Temperatura. Za prirodne ekosustave našeg područja faktor temperature, uz opskrbu svjetlošću, odlučujući je za sve životne procese. Aktivnost populacija ovisi o dobu godine i dobu dana, jer svako od ovih razdoblja ima svoje temperaturne uvjete.

Temperatura je prvenstveno povezana sa sunčevim zračenjem, ali u nekim slučajevima određena je energijom iz geotermalnih izvora.

Na temperaturama ispod točke smrzavanja živa stanica se fizički oštećuje nastalim kristalima leda i umire, a na visokim temperaturama dolazi do denaturacije enzima. Velika većina biljaka i životinja ne može podnijeti negativne tjelesne temperature. Gornja temperaturna granica života rijetko se penje iznad 40–45 °C.

U rasponu između krajnjih granica, brzina enzimskih reakcija (a time i brzina metabolizma) udvostručuje se sa svakim povećanjem temperature od 10°C.

Značajan dio organizama sposoban je kontrolirati (održavati) tjelesnu temperaturu, prvenstveno u najvitalnijim organima. Takvi se organizmi nazivaju homeotermički- toplokrvni (od grč. homoios - sličan, therme - toplina), za razliku od poikilotermni- hladnokrvni (od grčkog poikilosa - različit, promjenjiv, raznolik), koji ima nestabilnu temperaturu, ovisno o temperaturi okoline.

Poikilotermni organizmi u hladnoj sezoni ili danju smanjuju razinu životnih procesa do anabioze. To se prvenstveno odnosi na biljke, mikroorganizme, gljive i poikilotermne (hladnokrvne) životinje. Samo homeotermne (toplokrvne) vrste ostaju aktivne. Heterotermni organizmi, koji su u neaktivnom stanju, imaju tjelesnu temperaturu koja nije mnogo viša od temperature vanjskog okoliša; u aktivnom stanju - prilično visoka (medvjedi, ježevi, šišmiši, goperi).

Termoregulacija homeotermnih životinja osigurava se posebnom vrstom metabolizma koji se javlja oslobađanjem topline u tijelu životinje, prisutnošću toplinski izolacijskih pokrova, veličinom, fiziologijom itd.

Što se tiče biljaka, one su u procesu evolucije razvile niz svojstava:

otpornost na hladnoću– sposobnost dugotrajnog podnošenja niskih pozitivnih temperatura (od O°C do +5°C);

zimska otpornost– sposobnost višegodišnjih vrsta da toleriraju kompleks zimskih štetnika povoljni uvjeti;

otpornost na mraz– sposobnost dugotrajnog izdržavanja negativnih temperatura;

anabioza– sposobnost podnošenja razdoblja dugotrajnog nedostatka čimbenika okoliša u stanju oštrog pada metabolizma;

otpornost na toplinu– sposobnost podnošenja visokih (iznad +38°…+40°C) temperatura bez značajnih metaboličkih poremećaja;

efemernost– smanjenje ontogeneze (do 2-6 mjeseci) kod vrsta koje rastu u kratkim razdobljima povoljnih temperaturnih uvjeta.

U vodenom okolišu, zbog velikog toplinskog kapaciteta vode, promjene temperature su manje dramatične, a uvjeti su stabilniji nego na kopnu. Poznato je da je u regijama gdje temperatura jako varira tijekom dana, kao i između godišnjih doba, raznolikost vrsta manja nego u regijama s konstantnijim dnevnim i godišnjim temperaturama.

Temperatura, kao i intenzitet svjetlosti, ovisi o geografskoj širini, godišnjem dobu, dobu dana i izloženosti padina. Učinci ekstremnih temperatura (niskih i visokih) pojačani su jakim vjetrovima.

Promjena temperature pri dizanju u zrak ili uranjanju u vodeni okoliš naziva se temperaturna stratifikacija. Tipično, u oba slučaja postoji kontinuirani pad temperature s određenim gradijentom. Međutim, postoje i druge mogućnosti. Tako se ljeti površinske vode više zagrijavaju od dubinskih. Zbog značajnog smanjenja gustoće vode pri zagrijavanju, njezino kruženje počinje u zagrijanom površinskom sloju bez miješanja s gušćom, hladnom vodom nižih slojeva. Kao rezultat, između toplih i hladnih slojeva formira se međuzona s oštrim temperaturnim gradijentom. Sve to utječe na smještaj živih organizama u vodi, kao i na prijenos i raspršivanje pristiglih nečistoća.

Sličan fenomen događa se u atmosferi, kada se ohlađeni slojevi zraka pomiču prema dolje i nalaze ispod toplih slojeva, tj. postoji temperaturna inverzija koja potiče nakupljanje onečišćujućih tvari u površinskom sloju zraka.

Neke reljefne značajke doprinose inverziji, na primjer, jame i doline. Nastaje kada se na određenoj nadmorskoj visini nalaze tvari, primjerice aerosoli, zagrijane izravno izravnim sunčevim zračenjem, što uzrokuje jače zagrijavanje gornjih slojeva zraka.

U okolišu tla dnevna i sezonska stabilnost (fluktuacije) temperature ovise o dubini. Značajan temperaturni gradijent (kao i vlažnost) omogućuje stanovnicima tla da si manjim pokretima osiguraju povoljnu okolinu. Prisutnost i obilje živih organizama može utjecati na temperaturu. Na primjer, pod krošnjama šume ili pod lišćem pojedine biljke javlja se drugačija temperatura.

Oborine, vlaga. Voda je neophodna za život na Zemlji; u ekološkom smislu je jedinstvena. Pod gotovo identičnim geografskim uvjetima, na Zemlji postoje i vruća pustinja i tropska šuma. Razlika je samo u godišnjoj količini padalina: u prvom slučaju 0,2–200 mm, au drugom 900–2000 mm.

Oborina, usko povezana s vlagom zraka, rezultat je kondenzacije i kristalizacije vodene pare u visokim slojevima atmosfere. U prizemnom sloju zraka stvara se rosa i magla, a pri niskim temperaturama dolazi do kristalizacije vlage - pada inje.

Jedna od glavnih fizioloških funkcija svakog organizma je održavanje dovoljne razine vode u tijelu. U procesu evolucije organizmi su razvili različite prilagodbe za dobivanje i ekonomično korištenje vode, kao i za preživljavanje sušnih razdoblja. Neke pustinjske životinje dobivaju vodu iz hrane, druge oksidacijom pravodobno pohranjenih masti (na primjer, deva, koja je sposobna dobiti 107 g metaboličke vode iz 100 g masti biološkom oksidacijom); Istodobno, imaju minimalnu propusnost vode vanjskog pokrova tijela, a suhoću karakterizira padanje u stanje mirovanja s minimalnom stopom metabolizma.

Kopnene biljke dobivaju vodu uglavnom iz tla. Slaba količina oborina, brza drenaža, intenzivno isparavanje ili kombinacija ovih čimbenika dovode do isušivanja, a višak vlage dovodi do natopljenosti i natopljenosti tla.

Bilanca vlage ovisi o razlici između količine oborina i količine vode isparene s površine biljaka i tla, kao i transpiracijom]. Zauzvrat, procesi isparavanja izravno ovise o relativnoj vlažnosti atmosferskog zraka. Kada je vlaga blizu 100%, isparavanje praktički prestaje, a ako temperatura još padne, počinje obrnuti proces - kondenzacija (stvara se magla, pada rosa i inje).

Pored navedenog, vlažnost zraka kao okolišni čimbenik, u svojim ekstremnim vrijednostima (visoka i niska vlažnost), pojačava (pogoršava) djelovanje temperature na tijelo.

Zasićenost zraka vodenom parom rijetko dostiže maksimalnu vrijednost. Deficit vlažnosti je razlika između najveće moguće i stvarno postojeće zasićenosti pri određenoj temperaturi. Ovo je jedan od najvažnijih parametara okoliša, jer karakterizira dvije veličine odjednom: temperaturu i vlažnost. Što je deficit vlage veći, to je suše i toplije, i obrnuto.

Režim oborina je najvažniji čimbenik koji određuje migraciju onečišćujućih tvari u prirodnom okolišu i njihovo ispiranje iz atmosfere.

S obzirom na vodni režim razlikuju se: ekološke skupineŽiva bića:

hidrobiontima– stanovnici ekosustava čiji se cijeli životni ciklus odvija u vodi;

higrofiti– biljke vlažnih staništa (močvarni neven, plivarica, širokolisni rogoz);

higrofili– životinje koje žive u vrlo vlažnim dijelovima ekosustava (mekušci, vodozemci, komarci, uši);

mezofiti– biljke umjereno vlažnih staništa;

kserofiti– biljke suhih staništa (perina, pelin, astragal);

kserofili– stanovnici sušnih područja koji ne podnose visoku vlažnost (neke vrste gmazova, kukci, pustinjski glodavci i sisavci);

sukulenti– biljke najsuših staništa, sposobne akumulirati značajne rezerve vlage unutar stabljike ili lišća (kaktusi, aloe, agave);

sklerofiti– biljke vrlo sušnih područja koje mogu podnijeti jaku dehidraciju (devin trn, saxaul, saksagyz);

efemera i efemeroida- godišnje i višegodišnje zeljaste vrste koje imaju skraćeni ciklus, koji se podudara s razdobljem dovoljne vlage.

Potrošnja vlage biljke može se okarakterizirati sljedećim pokazateljima:

otpornost na sušu– sposobnost toleriranja smanjene atmosferske i (ili) suše tla;

otpornost na vlagu– sposobnost toleriranja vlaženja;

transpiracijski koeficijent- količina vode potrošene na formiranje jedinice suhe mase (za bijeli kupus 500-550, za bundevu - 800);

ukupni koeficijent potrošnje vode- količina vode koju biljka i tlo troše za stvaranje jedinice biomase (za livadne trave - 350–400 m3 vode po toni biomase).

Povreda vodnog režima i onečišćenje površinskih voda opasni su, au nekim slučajevima i štetni za cenoze. Promjene u ciklusu vode u biosferi mogu dovesti do nepredvidivih posljedica za sve žive organizme.

Mobilnost okoline. Uzroci kretanja zračnih masa (vjetra) su prvenstveno nejednako zagrijavanje zemljine površine, što uzrokuje promjene tlaka, kao i rotacija Zemlje. Vjetar je usmjeren prema toplijem zraku.

Vjetar je najvažniji čimbenik u širenju vlage, sjemenki, spora, kemijskih nečistoća itd. na velike udaljenosti. On doprinosi i smanjenju koncentracije prašine i plinovitih tvari u blizini Zemlje u blizini mjesta njihova ulaska u atmosferi, te na povećanje pozadinskih koncentracija u zraku zbog emisija iz udaljenih izvora, uključujući prekogranični transport.

Vjetar ubrzava transpiraciju (isparavanje vlage iz nadzemnih dijelova biljaka), što posebno pogoršava životne uvjete pri niskoj vlažnosti zraka. Osim toga, neizravno utječe na sve žive organizme na kopnu, sudjelujući u procesima trošenja i erozije.

Pokretljivost u prostoru i miješanje vodenih masa pomaže u održavanju relativne homogenosti (homogenosti) fizikalnih i kemijskih karakteristika vodenih tijela. Prosječna brzina površinskih struja je u rasponu od 0,1-0,2 m/s, dosežući mjestimice 1 m/s, a u blizini Golfske struje 3 m/s.

Pritisak. Normalnim atmosferskim tlakom smatra se apsolutni tlak na površini Svjetskog oceana od 101,3 kPa, što odgovara 760 mm Hg. Umjetnost. ili 1 atm. Unutar globusa postoje stalna područja visokog i niskog atmosferskog tlaka, a sezonska i dnevna kolebanja uočavaju se na istim točkama. Kako se nadmorska visina povećava u odnosu na razinu oceana, tlak se smanjuje, parcijalni tlak kisika se smanjuje, a transpiracija u biljaka raste.

Povremeno se u atmosferi formiraju područja niskog tlaka sa snažnim zračnim strujanjima koja se spiralno kreću prema središtu, a koja se nazivaju cikloni. Karakterizira ih velika količina oborina i nestabilno vrijeme. Suprotne prirodne pojave nazivaju se anticiklone. Karakterizira ih stabilno vrijeme, slabi vjetrovi, au nekim slučajevima i temperaturne inverzije. Tijekom anticiklona ponekad nastaju nepovoljni meteorološki uvjeti koji pridonose nakupljanju onečišćujućih tvari u površinskom sloju atmosfere.

Postoje i pomorski i kontinentalni Atmosferski tlak.

Tlak u vodenom okolišu raste dok ronite. Zbog znatno (800 puta) veće gustoće vode od zraka, za svakih 10 m dubine u slatkovodnom tijelu tlak raste za 0,1 MPa (1 atm). Apsolutni tlak na dnu Marijanske brazde prelazi 110 MPa (1100 atm).

Ionizirajućeradijacija. Ionizirajuće zračenje je zračenje koje pri prolasku kroz tvar stvara parove iona; pozadina - zračenje koje stvaraju prirodni izvori. Ima dva glavna izvora: kozmičko zračenje i radioaktivne izotope te elemente u mineralima zemljine kore koji su nekada nastali tijekom formiranja Zemljine supstance. Zbog dugog vremena poluraspada, jezgre mnogih primordijalnih radioaktivnih elemenata sačuvale su se u utrobi Zemlje do danas. Najvažniji od njih su kalij-40, torij-232, uran-235 i uran-238. Pod utjecajem kozmičkog zračenja u atmosferi se neprestano stvaraju nove jezgre radioaktivnih atoma, od kojih su glavne ugljik-14 i tricij.

Radijacijska pozadina krajolika jedna je od neizostavnih sastavnica njegove klime. U formiranju pozadine sudjeluju svi poznati izvori ionizirajućeg zračenja, ali doprinos svakog od njih ukupnoj dozi zračenja ovisi o specifičnoj geografska točka. Čovjek, kao stanovnik prirodnog okoliša, najveći dio zračenja prima iz prirodnih izvora zračenja i to je nemoguće izbjeći. Sav život na Zemlji izložen je zračenju iz svemira. Planinski krajolik, zbog svoje značajne nadmorske visine, karakterizira povećani doprinos kozmičkog zračenja. Glečeri, djelujući kao upijajući zaslon, hvataju zračenje iz temeljne stijene unutar svoje mase. Utvrđene su razlike u sadržaju radioaktivnih aerosola nad morem i kopnom. Ukupna radioaktivnost morskog zraka stotinama je i tisućama puta manja od one kontinentalnog zraka.

Postoje područja na Zemlji gdje je brzina doze izloženosti desetke puta veća od prosječnih vrijednosti, na primjer, područja naslaga urana i torija. Takva se mjesta nazivaju provincijama urana i torija. Stabilna i relativno viša razina zračenja uočena je u područjima izbijanja granitnih stijena.

Biološki procesi koji prate formiranje tla značajno utječu na nakupljanje radioaktivnih tvari u potonjem. Uz nizak sadržaj humusnih tvari njihova aktivnost je slaba, dok su černozemi oduvijek imali veću specifičnu aktivnost. Posebno je visoka u černozemu i livadskim tlima koja se nalaze u blizini granitnih masiva. Prema stupnju porasta specifične aktivnosti tla se mogu okvirno rasporediti u sljedeći red: treset; černozem; tla stepske zone i šumske stepe; tla koja se razvijaju na granitima.

Utjecaj periodičnih fluktuacija intenziteta kozmičkog zračenja u blizini zemljine površine na dozu zračenja živih organizama praktički je beznačajan.

U mnogim područjima zemaljske kugle, ekspozicijska doza uzrokovana zračenjem urana i torija doseže razinu zračenja koja je postojala na Zemlji u geološki dogledno vrijeme, tijekom kojeg se odvijala prirodna evolucija živih organizama. općenito Ionizirana radiacijaštetnije djeluje na visoko razvijene i složene organizme, a posebno je osjetljiv čovjek. Neke su tvari ravnomjerno raspoređene po tijelu, poput ugljika-14 ili tricija, dok se druge nakupljaju u određenim organima. Tako se radij-224, -226, olovo-210, polonij-210 nakupljaju u koštanom tkivu. Inertni plin radon-220, koji se ponekad oslobađa ne samo iz naslaga u litosferi, već i iz minerala koje ljudi iskopavaju i koriste kao građevinski materijal, snažno djeluje na pluća. Radioaktivne tvari mogu se akumulirati u vodi, tlu, sedimentu ili zraku ako brzina njihovog otpuštanja premašuje brzinu radioaktivnog raspada. U živim organizmima dolazi do nakupljanja radioaktivnih tvari kada one uđu s hranom.

2.2. Topografski čimbenici

Utjecaj abiotskih čimbenika uvelike ovisi o topografskim karakteristikama područja, koje mogu uvelike promijeniti kako klimu tako i karakteristike razvoja tla. Glavni topografski faktor je nadmorska visina. S visinom padaju prosječne temperature, povećava se dnevna temperaturna razlika, povećava se količina oborina, brzina vjetra i intenzitet zračenja, a tlak opada. Kao rezultat toga, u planinskim područjima, kako se diže, uočava se vertikalna zonalnost u distribuciji vegetacije, koja odgovara slijedu promjena u geografskim širinama od ekvatora do polova.

Planinski lanci mogu djelovati kao klimatske barijere. Izdižući se iznad planina, zrak se hladi, što često uzrokuje oborine i time smanjuje njegovu apsolutnu vlažnost. Zatim dopirući do druge strane planinskog lanca, osušeni zrak pomaže smanjiti intenzitet kiše (snježne padaline), stvarajući tako "kišnu sjenu".

Planine mogu igrati ulogu izolacijskog faktora u procesima specijacije, jer služe kao prepreka migraciji organizama.

Važan topografski faktor je izlaganje(osvjetljenje) padine. Na sjevernoj hemisferi toplije je na južnim padinama, a na južnoj hemisferi toplije je na sjevernim padinama.

Drugi važan faktor je strmina padine, što utječe na odvodnju. Voda teče niz padine, ispirući tlo, smanjujući njegov sloj. Osim toga, pod utjecajem gravitacije, tlo polako klizi prema dolje, što dovodi do njegovog nakupljanja u podnožju padina. Prisutnost vegetacije koči te procese, međutim, s padinama većim od 35°, tla i vegetacije obično nema i stvaraju se topari od rastresitog materijala.

2.3. Prostor čimbenici

Naš planet nije izoliran od procesa koji se odvijaju u svemiru. Zemlja se povremeno sudara s asteroidima, približava kometima, a pogađaju je kozmička prašina, meteoritske tvari i razne vrste zračenja Sunca i zvijezda. Sunčeva se aktivnost ciklički mijenja (jedan od ciklusa ima period od 11,4 godine).

Znanost je prikupila mnoge činjenice koje potvrđuju utjecaj Kozmosa na život Zemlje.

3. Biotički čimbenici

Sva živa bića koja okružuju organizam u njegovom staništu čine biotski okoliš ili biota. Biotički čimbenici- ovo je skup utjecaja životne aktivnosti nekih organizama na druge.

Odnosi između životinja, biljaka i mikroorganizama iznimno su raznoliki. Prije svega, razlikovati homotipski reakcije, tj. međudjelovanje jedinki iste vrste, i heterotipski- odnosi između predstavnika različitih vrsta.

Predstavnici svake vrste mogu postojati u biotičkom okruženju gdje im veze s drugim organizmima pružaju normalne životne uvjete. Glavni oblik manifestacije ovih veza su prehrambeni odnosi organizama različitih kategorija, koji čine osnovu prehrambenih (trofičkih) lanaca, mreža i trofičke strukture biote.

Osim prehrambenih veza, između biljnih i životinjskih organizama nastaju i prostorni odnosi. Kao rezultat mnogih faktora različite vrste Ne udružuju se u proizvoljne kombinacije, već samo pod uvjetom da su prilagođeni zajedničkom životu.

Biotički čimbenici očituju se u biotičkim odnosima.

Razlikuju se sljedeći oblici biotičkih odnosa.

Simbioza(izvanbračni život). To je oblik veze u kojoj oba partnera ili jedan od njih imaju koristi od drugog.

Suradnja. Suradnja je dugotrajan, neodvojiv, obostrano koristan suživot dviju ili više vrsta organizama. Na primjer, odnos između raka pustinjaka i anemone.

Komenzalizam. Komenzalizam je međudjelovanje između organizama kada životna aktivnost jednog daje hranu (freeloading) ili sklonište (smještaj) drugome. Tipični primjeri su hijene koje skupljaju ostatke plijena koje lavovi nisu pojeli, riblja mlađ koja se skriva pod kišobranima velikih meduza, kao i neke gljive koje rastu u korijenju drveća.

Mutualizam. Mutualizam je obostrano koristan suživot kada prisutnost partnera postaje preduvjet za postojanje svakog od njih. Primjer je suživot kvržičnih bakterija i mahunarki koje mogu zajedno živjeti na tlima siromašnim dušikom i njime obogaćivati ​​tlo.

Antibioza. Oblik odnosa u kojem oba partnera ili jedan od njih doživljavaju negativan utjecaj naziva se antibioza.

Natjecanje. To je negativan utjecaj organizama jedni na druge u borbi za hranu, stanište i druge uvjete potrebne za život. Najjasnije se manifestira na populacijskoj razini.

Grabežljivost. Predacija je odnos između predatora i plijena koji uključuje jedenje jednog organizma od strane drugog. Predatori su životinje ili biljke koje love i jedu životinje kao hranu. Na primjer, lavovi jedu kopitare biljojede, ptice kukce, a velike ribe jedu manje. Predatorstvo je korisno za jedan organizam i štetno za drugi.

U isto vrijeme, svi ti organizmi trebaju jedni druge. U procesu interakcije "grabežljivac-plijen" odvija se prirodna selekcija i adaptivna varijabilnost, odnosno najvažniji evolucijski procesi. U prirodnim uvjetima nijedna vrsta ne teži (i ne može) dovesti do uništenja druge. Štoviše, nestanak bilo kojeg prirodnog "neprijatelja" (predatora) iz staništa može pridonijeti izumiranju njegovog plijena.

Neutralizam. Međusobna neovisnost različitih vrsta koje žive na istom teritoriju naziva se neutralizam. Na primjer, vjeverice i losovi se ne natječu jedni s drugima, ali suša u šumi utječe na oboje, iako u različitim stupnjevima.

U U zadnje vrijeme posvećuje se sve veća pažnja antropogenih faktora– ukupnost utjecaja čovjeka na okoliš uzrokovanih njegovim urbano-tehnogenim djelovanjem.

4. Antropogeni čimbenici

Sadašnji stadij ljudske civilizacije odražava takvu razinu znanja i sposobnosti čovječanstva da njegov utjecaj na okoliš, uključujući i biološke sustave, dobiva karakter globalne planetarne sile, koju svrstavamo u posebnu kategoriju čimbenika - antropogene, tj. ljudskom djelatnošću. To uključuje:

Promjene Zemljine klime kao rezultat prirodnih geoloških procesa, pojačanih efektom staklenika izazvanim promjenama optičkih svojstava atmosfere emisijama u nju uglavnom CO, CO2 i drugih plinova;

Zagađivanje svemira blizu Zemlje (ENS), čije posljedice još nisu u potpunosti razjašnjene, osim stvarne opasnosti za svemirske letjelice, uključujući komunikacijske satelite, lokacije na Zemljinoj površini i druge, koji se široko koriste u modernim sustavima interakcije među ljudima , države i vlade;

Smanjenje snage stratosferskog ozonskog ekrana s formiranjem takozvanih "ozonskih rupa", smanjujući zaštitne sposobnosti atmosfere protiv ulaska na površinu Zemlje teškog kratkovalnog ultraljubičastog zračenja opasnog za žive organizme;

Kemijsko onečišćenje atmosfere tvarima koje pridonose stvaranju kiselih oborina, fotokemijskog smoga i drugih spojeva opasnih za objekte biosfere, uključujući ljude i umjetne objekte koje oni stvaraju;

Onečišćenje oceana i promjena svojstava oceanskih voda zbog naftnih derivata, njihova zasićenost atmosfere ugljičnim dioksidom, zauzvrat onečišćena motornim vozilima i termoenergetikom, zakopavanje visokotoksičnih kemijskih i radioaktivnih tvari u oceanske vode, ulazak zagađivači s riječnim otjecanjem, poremećaji vodne bilance obalnih područja zbog regulacije rijeka;

Iscrpljivanje i onečišćenje svih vrsta kopnenih izvora i voda;

Radioaktivna kontaminacija pojedinih područja i regija s tendencijom širenja po površini Zemlje;

Onečišćenje tla zbog kontaminiranih padalina (na primjer, kisele kiše), neoptimalna uporaba pesticida i mineralna gnojiva;

Promjene u geokemiji krajolika zbog toplinske energije, preraspodjele elemenata između podzemlja i površine Zemlje kao rezultat rudarstva i metalurške obrade (na primjer, koncentracija teških metala) ili ekstrakcije na površinu abnormalnog sastava visoko mineralizirane podzemne vode i slane vode;

Kontinuirano gomilanje kućnog smeća i svih vrsta krutog i tekućeg otpada na površini Zemlje;

Narušavanje globalne i regionalne ekološke ravnoteže, omjera sastavnica okoliša u obalnom kopnu i moru;

Nastavak, a na nekim mjestima i sve veći dezertifikacija planeta, produbljivanje procesa dezertifikacije;

Smanjenje površine tropskih šuma i sjeverne tajge, ovih glavnih izvora održavanja ravnoteže kisika na planetu;

Kao rezultat svih navedenih procesa, oslobađanje ekoloških niša i njihovo popunjavanje drugim vrstama;

Apsolutna prenaseljenost Zemlje i relativna demografska prenapučenost pojedinih regija, ekstremna diferencijacija siromaštva i bogatstva;

Pogoršanje životnog okoliša u prenapučenim gradovima i megalopolisima;

Iscrpljivanje mnogih mineralnih naslaga i postupni prijelaz s bogatih na sve siromašnije rude;

Sve veća socijalna nestabilnost, kao posljedica sve veće diferencijacije bogatih i siromašnih dijelova stanovništva mnogih zemalja, sve veće naoružanosti njihovog stanovništva, kriminalizacije i prirodnih ekoloških katastrofa.

Pad imunološkog statusa i zdravstvenog stanja stanovništva mnogih zemalja svijeta, uključujući Rusiju, višestruko ponavljanje epidemija koje su sve raširenije i teže po svojim posljedicama.

Ovo nije potpuni niz problema, u rješavanju svakog od kojih stručnjak može pronaći svoje mjesto i posao.

Najveći i najznačajniji je kemijsko zagađenje okoliš s tvarima kemijske prirode koje su za njega neuobičajene.

Fizikalni čimbenik kao polutant ljudskog djelovanja je nedopustiva razina toplinskog onečišćenja (osobito radioaktivnog).

Biološko onečišćenje okoliša su razni mikroorganizmi, među kojima su najveća opasnost razne bolesti.

Testovi pitanja I zadaci

1. Što su čimbenici okoliša?

2. Koji se čimbenici okoliša smatraju abiotičkim, a koji se klasificiraju kao biotički?

3. Kako se naziva ukupnost utjecaja života jednih organizama na život drugih?

4. Što su resursi živih bića, kako se klasificiraju i koji im je ekološki značaj?

5. Koje čimbenike treba prvo uzeti u obzir pri izradi projekata upravljanja ekosustavom. Zašto?

Okolišni čimbenici je kompleks okolišnih uvjeta koji utječu na žive organizme. razlikovati neživi faktori— abiotičke (klimatske, edafske, orografske, hidrografske, kemijske, pirogene), čimbenici divljih životinja— biotski (fitogeni i zoogeni) i antropogeni čimbenici (utjecaj ljudske aktivnosti). Ograničavajući čimbenici uključuju sve čimbenike koji ograničavaju rast i razvoj organizama. Prilagodba organizma na okoliš naziva se adaptacija. Vanjski izgled organizma, koji odražava njegovu prilagodljivost okolišnim uvjetima, naziva se oblik života.

Pojam ekoloških čimbenika okoliša, njihova klasifikacija

Pojedine komponente okoliša koje utječu na žive organizme, na koje oni odgovaraju adaptacijskim reakcijama (prilagodbama), nazivaju se okolišnim čimbenicima, odnosno čimbenicima okoliša. Drugim riječima, naziva se kompleks okolišnih uvjeta koji utječu na život organizama okoliš čimbenici okoliša.

Svi čimbenici okoliša podijeljeni su u skupine:

1. obuhvaćaju sastavnice i pojave nežive prirode koje izravno ili neizravno utječu na žive organizme. Među brojnim abiotičkim čimbenicima glavnu ulogu igraju:

• klimatski(Sunčevo zračenje, svjetlo i svjetlosni režim, temperatura, vlaga, oborine, vjetar, atmosferski tlak i dr.);
• edafski(mehanička građa i kemijski sastav tla, vlažnost, vodni, zračni i toplinski režim tla, kiselost, vlažnost, plinski sastav, nivo podzemne vode i tako dalje.);
• orografski(reljef, ekspozicija padine, strmina padine, visinska razlika, nadmorska visina);
• hidrografski(prozirnost vode, fluidnost, protok, temperatura, kiselost, sastav plina, sadržaj mineralnih i organskih tvari i dr.);
• kemijski(plinski sastav atmosfere, slani sastav vode);
• pirogeni(izloženost vatri).

2. - ukupnost odnosa između živih organizama, kao i njihovih međusobnih utjecaja na stanište. Učinak biotskih čimbenika može biti ne samo izravan, već i neizravan, izražen u prilagodbi abiotskih čimbenika (na primjer, promjene u sastavu tla, mikroklima ispod krošnje šume itd.). Biotički čimbenici uključuju:

• fitogeni(utjecaj biljaka jednih na druge i na okoliš);
• zoogeni(utjecaj životinja jednih na druge i na okoliš).

3. odražavaju intenzivan utjecaj čovjeka (izravno) ili ljudskih aktivnosti (neizravno) na okoliš i žive organizme. Takvi čimbenici uključuju sve oblike ljudskog djelovanja i ljudskog društva koji dovode do promjena u prirodi kao staništu drugih vrsta i izravno utječu na njihov život. Svaki živi organizam je pod utjecajem nežive prirode, organizama drugih vrsta, uključujući i čovjeka, a zauzvrat ima utjecaj na svaku od ovih komponenti.

Utjecaj antropogenih čimbenika u prirodi može biti svjestan, slučajan ili nesvjestan. Čovjek, orući netaknuta i neobrađena zemljišta, stvara poljoprivredne površine, uzgaja visokoproduktivne i na bolesti otporne oblike, širi neke vrste i uništava druge. Ti utjecaji (svjesni) često su negativni, na primjer, nepromišljeno preseljenje mnogih životinja, biljaka, mikroorganizama, predatorsko uništavanje niza vrsta, onečišćenje okoliša itd.

Biotski čimbenici okoliša očituju se kroz odnose organizama koji pripadaju istoj zajednici. U prirodi su mnoge vrste tijesno međusobno povezane; njihovi međusobni odnosi kao sastavnice okoliša mogu biti ekstremni složene prirode. Što se tiče veza između zajednice i okolnog anorganskog okoliša, one su uvijek dvosmjerne, recipročne. Dakle, priroda šume ovisi o odgovarajućem tipu tla, ali samo tlo velikim dijelom nastaje pod utjecajem šume. Slično tome, temperaturu, vlažnost i svjetlost u šumi određuje vegetacija, ali prevladavajući klimatski uvjeti zauzvrat utječu na zajednicu organizama koji žive u šumi.

Utjecaj čimbenika okoliša na tijelo

Utjecaj okoliša organizmi percipiraju kroz okolišne čimbenike tzv ekološki. Treba napomenuti da je faktor okoliša samo promjenjivi element okoline, izazivajući kod organizama, kada se ponovno mijenja, adaptivne ekološke i fiziološke reakcije koje su nasljedno fiksirane u procesu evolucije. Dijele se na abiotičke, biotičke i antropogene (sl. 1).

Imenuju cjelokupni skup čimbenika u anorganskom okolišu koji utječu na život i rasprostranjenost životinja i biljaka. Među njima postoje: fizikalni, kemijski i edafski.

Fizički faktori - one čiji je izvor neko fizikalno stanje ili pojava (mehanička, valna itd.). Na primjer, temperatura.

Kemijski faktori- one koje potječu od kemijskog sastava okoliša. Na primjer, salinitet vode, sadržaj kisika itd.

Edafski čimbenici (ili tla). su skup kemijskih, fizikalnih i mehaničkih svojstava tla i stijena koja utječu kako na organizme kojima su stanište tako i na korijenski sustav biljaka. Na primjer, utjecaj hranjivih tvari, vlage, strukture tla, sadržaja humusa itd. na rast i razvoj biljaka.

Riža. 1. Shema utjecaja staništa (okoliša) na tijelo

— čimbenici ljudske aktivnosti koji utječu na okoliš prirodno okruženje(i hidrosfere, erozija tla, uništavanje šuma itd.).

Limitirajući (ograničavajući) čimbenici okoliša To su čimbenici koji ograničavaju razvoj organizma zbog manjka ili viška hranjivih tvari u odnosu na potrebe (optimalan sadržaj).

Dakle, kada se biljke uzgajaju na različitim temperaturama, točka u kojoj dolazi do najvećeg rasta bit će optimalno. Cjelokupni temperaturni raspon, od minimalne do maksimalne, pri kojoj je još moguć rast naziva se raspon stabilnosti (izdržljivosti), ili tolerancija. Točke koje ga ograničavaju, tj. maksimalne i minimalne temperature pogodne za život su granice stabilnosti. Između optimalne zone i granica stabilnosti, kako se približava potonjoj, biljka doživljava sve veći stres, tj. govorimo o o zonama stresa, ili zonama potlačenosti, unutar područja stabilnosti (slika 2). Kako se ljestvica pomiče sve više i niže od optimuma, ne samo da se stres pojačava, nego kada se dosegnu granice otpornosti organizma, dolazi do njegove smrti.

Riža. 2. Ovisnost djelovanja okolišnog čimbenika o njegovom intenzitetu

Dakle, za svaku vrstu biljke ili životinje postoji optimum, zone stresa i granice stabilnosti (ili izdržljivosti) u odnosu na svaki okolišni čimbenik. Kada je čimbenik blizu granica izdržljivosti, organizam obično može postojati samo kratko vrijeme. U užem rasponu uvjeta moguć je dugotrajan opstanak i rast jedinki. U još užem rasponu dolazi do razmnožavanja, a vrsta može postojati neograničeno dugo. Tipično, negdje u sredini raspona otpornosti nalaze se uvjeti koji su najpovoljniji za život, rast i razmnožavanje. Ti se uvjeti nazivaju optimalnim, u kojima su jedinke određene vrste najprikladnije, tj. napustiti najveći broj potomci. U praksi je teško identificirati takva stanja, pa se optimum obično određuje individualnim vitalnim znakovima (brzina rasta, stopa preživljavanja i sl.).

Prilagodba sastoji se u prilagodbi tijela uvjetima okoline.

Sposobnost prilagodbe jedno je od glavnih svojstava života općenito, osiguravajući mogućnost njegovog postojanja, sposobnost organizama da prežive i razmnožavaju se. Prilagodbe se očituju na različitim razinama - od biokemije stanica i ponašanja pojedinih organizama do strukture i funkcioniranja zajednica i ekoloških sustava. Sve prilagodbe organizama na postojanje u različitim uvjetima razvila povijesno. Kao rezultat toga, formirane su skupine biljaka i životinja specifične za svaku zemljopisnu zonu.

Prilagodbe mogu biti morfološki, kada se struktura organizma mijenja dok ne nastane nova vrsta, i fiziološki, kada se dogode promjene u funkcioniranju tijela. Usko povezana s morfološkim prilagodbama je adaptivna boja životinja, sposobnost da je mijenjaju ovisno o svjetlu (iverak, kameleon, itd.).

Nadaleko poznati primjeri fiziološke prilagodbe su zimska hibernacija životinja, sezonske migracije ptica.

Vrlo važni za organizme su prilagodbe ponašanja. Na primjer, instinktivno ponašanje određuje djelovanje insekata i nižih kralježnjaka: riba, vodozemaca, gmazova, ptica itd. Ovo ponašanje je genetski programirano i naslijeđeno (urođeno ponašanje). To uključuje: način izgradnje gnijezda kod ptica, parenje, podizanje potomstva itd.

Postoji i stečena zapovijed, koju je pojedinac primio tijekom svog života. Obrazovanje(ili učenje) - glavni način prenošenja stečenog ponašanja s jedne generacije na drugu.

Sposobnost pojedinca da upravlja svojim kognitivnim sposobnostima kako bi preživio neočekivane promjene u svojoj okolini je inteligencija. Uloga učenja i inteligencije u ponašanju raste s poboljšanjem živčanog sustava - povećanjem moždane kore. Za ljude, ovo je odlučujući mehanizam evolucije. Sposobnost vrsta da se prilagode određenom rasponu okolišnih čimbenika označava se pojmom ekološka mistika vrste.

Kombinirani učinak čimbenika okoliša na tijelo

Okolinski čimbenici obično ne djeluju jedan po jedan, već na složen način. Učinak jednog čimbenika ovisi o jačini utjecaja drugih. Kombinacija različitih čimbenika ima značajan utjecaj na optimalni uvjetiživota organizma (vidi sl. 2). Djelovanje jednog faktora ne zamjenjuje djelovanje drugog. Međutim, uz složeni utjecaj okoline, često se može uočiti "učinak supstitucije", koji se očituje u sličnosti rezultata utjecaja različitih čimbenika. Dakle, svjetlost se ne može nadomjestiti viškom topline ili obiljem ugljičnog dioksida, ali je utjecajem na temperaturne promjene moguće zaustaviti, primjerice, fotosintezu biljaka.

U složenom utjecaju okoliša, utjecaj različitih čimbenika na organizme je nejednak. Mogu se podijeliti na glavne, popratne i sporedne. Vodeći faktori su različiti za različite organizme, čak i ako žive na istom mjestu. Ulogu vodećeg čimbenika u različitim fazama života organizma može igrati jedan ili drugi element okoliša. Na primjer, u životu mnogih kulturnih biljaka, kao što su žitarice, vodeći čimbenik tijekom razdoblja klijanja je temperatura, tijekom razdoblja klasanja i cvatnje - vlažnost tla, a tijekom razdoblja zrenja - količina hranjivih tvari i vlažnost zraka. Uloga vodećeg faktora može se mijenjati u različito doba godine.

Vodeći faktor može biti različit za istu vrstu koja živi u različitim fizičkim i geografskim uvjetima.

Pojam vodećih čimbenika ne treba brkati s pojmom. Čimbenik čija se razina u kvalitativnom ili kvantitativnom smislu (manjak ili suvišak) pokazuje blizu granica izdržljivosti danog organizma, naziva se ograničavajućim. Djelovanje ograničavajućeg čimbenika očitovat će se iu slučaju kada su drugi okolišni čimbenici povoljni ili čak optimalni. I vodeći i sekundarni čimbenici okoliša mogu djelovati kao ograničavajući čimbenici.

Pojam ograničavajućih čimbenika uveo je 1840. kemičar 10. Liebig. Proučavajući utjecaj sadržaja različitih kemijskih elemenata u tlu na rast biljaka, formulirao je načelo: "Tvar koja se nalazi u minimumu kontrolira prinos i određuje veličinu i stabilnost potonjeg tijekom vremena." Ovaj princip je poznat kao Liebigov zakon minimuma.

Ograničavajući čimbenik može biti ne samo nedostatak, kako je istaknuo Liebig, već i višak čimbenika kao što su, na primjer, toplina, svjetlost i voda. Kao što je ranije navedeno, organizme karakteriziraju ekološki minimumi i maksimumi. Raspon između ove dvije vrijednosti obično se naziva granicama stabilnosti ili tolerancije.

Općenito, složenost utjecaja okolišnih čimbenika na tijelo odražava zakon tolerancije V. Shelforda: odsutnost ili nemogućnost blagostanja određena je nedostatkom ili, obrnuto, viškom bilo kojeg od niza čimbenika, čija razina može biti blizu granica koje određeni organizam podnosi (1913). Ove dvije granice nazivaju se granicama tolerancije.

O “ekologiji tolerancije” provedena su brojna istraživanja zahvaljujući kojima su spoznate granice postojanja mnogih biljaka i životinja. Takav primjer je djelovanje onečišćivača zraka na ljudski organizam (slika 3).

Riža. 3. Utjecaj zagađivača zraka na ljudski organizam. Max - maksimalna vitalna aktivnost; Dodatna - dopuštena vitalna aktivnost; Opt je optimalna (ne utječe na vitalnu aktivnost) koncentracija štetne tvari; MPC je najveća dopuštena koncentracija tvari koja značajno ne mijenja vitalnu aktivnost; Godine - smrtonosna koncentracija

Koncentracija čimbenika utjecaja (štetne tvari) na Sl. 5.2 označen je simbolom C. Pri vrijednostima koncentracije C = C godina, osoba će umrijeti, ali nepovratne promjene u njegovom tijelu dogodit će se pri znatno nižim vrijednostima C = C MPC. Posljedično, područje tolerancije ograničeno je upravo vrijednošću C MPC = C limit. Stoga se Cmax mora odrediti eksperimentalno za svaki onečišćivač ili bilo koji štetni kemijski spoj i njegov Cmax ne smije biti prekoračen u određenom staništu (životnom okruženju).

U zaštiti okoliša važno je gornje granice otpora tijela na štetne tvari.

Dakle, stvarna koncentracija onečišćujuće tvari C stvarna ne bi trebala premašiti C najveću dopuštenu koncentraciju (C fact ≤ C najveća dopuštena vrijednost = C lim).

Vrijednost koncepta ograničavajućih faktora (Clim) je u tome što ekologu daje polazište pri proučavanju složenih situacija. Ako je organizam karakteriziran širokim rasponom tolerancije na čimbenik koji je relativno konstantan, a prisutan je u okolišu u umjerenim količinama, tada takav čimbenik vjerojatno neće biti ograničavajući. Naprotiv, ako se zna da određeni organizam ima uzak raspon tolerancije na neki varijabilni čimbenik, onda je taj čimbenik taj koji zaslužuje pažljivo proučavanje, budući da može biti ograničavajući.

Okoliš je jedinstven skup uvjeta koji okružuju živi organizam, koji na njega utječu, možda kombinacija pojava, materijalnih tijela, energija. Čimbenik okoliša je čimbenik okoliša na koji se organizmi moraju prilagoditi. To može biti smanjenje ili povećanje temperature, vlažnost ili suša, pozadinsko zračenje, ljudska aktivnost, natjecanje među životinjama, itd. Pojam "stanište" inherentno označava dio prirode u kojem žive organizmi, među izravnim ili neizravnim utjecajima na njih utjecaj. To su faktori, jer na ovaj ili onaj način utječu na subjekt. Okoliš se neprestano mijenja, njegove komponente su raznolike, pa se životinje, biljke pa i ljudi moraju stalno prilagođavati, prilagođavati novim uvjetima kako bi nekako preživjeli i razmnožavali se.

Klasifikacija okolišnih čimbenika

Na žive organizme mogu djelovati i prirodni i umjetni utjecaji. Postoji nekoliko vrsta klasifikacija, ali najčešći tipovi čimbenika okoliša su abiotski, biotički i antropogeni. Na sve žive organizme na ovaj ili onaj način utječu pojave i komponente nežive prirode. To su abiotski čimbenici koji utječu na životnu aktivnost ljudi, biljaka i životinja. Oni se pak dijele na edafske, klimatske, kemijske, hidrografske, pirogene, orografske.

Svjetlosni uvjeti, vlažnost, temperatura, atmosferski tlak i oborine, sunčevo zračenje i vjetar mogu se klasificirati kao klimatski čimbenici. Edafski utjecaj na žive organizme vrši toplinom, zrakom i njegovim kemijskim sastavom i mehaničkom strukturom, razinom podzemne vode, kiselošću. Kemijski čimbenici su sastav soli vode i plinski sastav atmosfere. Pirogeno – djelovanje požara na okoliš. Živi organizmi prisiljeni su prilagođavati se terenu, promjenama nadmorske visine, kao i karakteristikama vode i sadržaju organskih i mineralnih tvari u njoj.

Biotički čimbenik okoliša je odnos živih organizama, kao i utjecaj njihovih odnosa na okoliš. Utjecaj može biti izravan i neizravan. Na primjer, neki organizmi mogu utjecati na mikroklimu, promjene itd. Biotski čimbenici se dijele na četiri vrste: fitogene (biljke utječu na okoliš i jedna na drugu), zoogene (životinje utječu na okolinu i jedna na drugu), mikogene (gljive imaju utjecaj) i mikrobiogeni (mikroorganizmi su u središtu zbivanja).

Antropogeni čimbenik okoliša je promjena životnih uvjeta organizama uslijed ljudskog djelovanja. Radnje mogu biti svjesne ili nesvjesne. Međutim, oni dovode do nepovratnih promjena u prirodi. Čovjek uništava sloj tla, zagađuje atmosferu i vodu štetne tvari, narušava prirodne krajolike. Antropogeni čimbenici mogu se podijeliti u četiri glavne podskupine: biološki, kemijski, društveni i fizički. Svi oni, u jednoj ili drugoj mjeri, utječu na životinje, biljke, mikroorganizme, doprinose nastanku novih vrsta i brišu stare s lica zemlje.

Kemijski utjecaj okolišnih čimbenika na organizme uglavnom negativno utječe na okoliš. Da bi postigli dobre žetve, ljudi koriste mineralna gnojiva i ubijaju štetnike otrovima, zagađujući tako tlo i vodu. Tu treba dodati i transportni i industrijski otpad. Fizički čimbenici uključuju putovanje zrakoplovima, vlakovima, automobilima, korištenje nuklearne energije te učinak vibracija i buke na organizme. Ne treba zaboraviti ni na odnose među ljudima i život u društvu. Biološki čimbenici uključuju organizme kojima je čovjek izvor hrane ili stanište, a tu treba ubrojiti i prehrambene proizvode.

Okolišni uvjeti

Ovisno o svojim karakteristikama i snazi, različiti organizmi različito reagiraju na abiotske čimbenike. Uvjeti okoliša se mijenjaju tijekom vremena i, naravno, mijenjaju se pravila preživljavanja, razvoja i razmnožavanja mikroba, životinja i gljivica. Na primjer, život zelenih biljaka na dnu rezervoara ograničen je količinom svjetlosti koja može prodrijeti kroz vodeni stupac. Broj životinja ograničen je obiljem kisika. Temperatura ima veliki utjecaj na žive organizme, jer njezino smanjenje ili povećanje utječe na razvoj i razmnožavanje. Tijekom ledenog doba izumrli su ne samo mamuti i dinosauri, već i mnoge druge životinje, ptice i biljke, mijenjajući tako okoliš. Vlažnost, temperatura i svjetlost glavni su čimbenici koji određuju životne uvjete organizama.

Svjetlo

Sunce daje život mnogim biljkama, za životinje nije toliko važno koliko za predstavnike flore, ali ipak ne mogu bez njega. Dnevno svjetlo je prirodni izvor energije. Mnoge biljke su podijeljene na svjetlo koje vole i tolerantne na sjenu. Različite životinjske vrste pokazuju negativne ili pozitivne reakcije na svjetlost. Ali sunce ima najvažniji utjecaj na ciklus dana i noći, jer različiti predstavnici faune vode isključivo noćni ili dnevni način života. Učinak čimbenika okoliša na organizme teško je precijeniti, ali ako govorimo o životinjama, onda rasvjeta ne utječe izravno na njih, samo signalizira potrebu za preuređivanjem procesa koji se odvijaju u tijelu, zbog čega živa bića reagiraju na promjene vanjski uvjeti.

Vlažnost

Sva živa bića uvelike ovise o vodi, jer im je ona neophodna za normalno funkcioniranje. Većina organizama ne može živjeti na suhom zraku; prije ili kasnije umiru. Količina padalina koja padne u određenom razdoblju karakterizira vlažnost područja. Lišajevi hvataju vodenu paru iz zraka, biljke se hrane korijenjem, životinje piju vodu, kukci i vodozemci mogu je apsorbirati kroz kožu tijela. Postoje bića koja tekućinu dobivaju hranom ili oksidacijom masti. I biljke i životinje imaju mnoge prilagodbe koje im omogućuju sporije trošenje vode i štednju.

Temperatura

Svaki organizam ima svoj raspon temperature. Ako prijeđe granice, raste ili pada, onda on jednostavno može umrijeti. Utjecaj okolišnih čimbenika na biljke, životinje i čovjeka može biti pozitivan i negativan. Unutar temperaturnog raspona organizam se normalno razvija, ali čim se temperatura približi donjoj ili gornjoj granici, životni procesi se usporavaju, a potom i potpuno prestaju, što dovodi do smrti bića. Neki trebaju hladnoću, neki toplinu, a neki mogu živjeti u različitim uvjetima okoline. Na primjer, bakterije i lišajevi mogu izdržati širok raspon temperatura; tigrovi uspijevaju u tropima i Sibiru. Ali većina organizama preživljava samo unutar uskih temperaturnih granica. Na primjer, koralji rastu u vodi na 21°C. Niske temperature ili pregrijavanje za njih su smrtonosni.

U tropskim područjima vremenske fluktuacije gotovo su neprimjetne, što se ne može reći za umjerenu zonu. Organizmi su prisiljeni prilagoditi se promjeni godišnjih doba; mnogi poduzimaju duge migracije s početkom zime, a biljke u potpunosti odumiru. U nepovoljnim temperaturnim uvjetima neka bića spavaju zimski san kako bi dočekala period koji im ne odgovara. Ovo su samo glavni čimbenici okoliša, a na organizme utječu i atmosferski tlak, vjetar i nadmorska visina.

Utjecaj čimbenika okoliša na živi organizam

Na razvoj i razmnožavanje živih bića bitno utječe njihov okoliš. Sve skupine okolišnih čimbenika obično djeluju kompleksno, a ne jedan po jedan. Snaga utjecaja jednih ovisi o drugima. Na primjer, rasvjetu ne može zamijeniti ugljični dioksid, ali promjenom temperature sasvim je moguće zaustaviti fotosintezu biljaka. Svi čimbenici utječu na organizam u jednoj ili drugoj mjeri različito. Vodeća uloga može varirati ovisno o dobu godine. Na primjer, u proljeće je za mnoge biljke važna temperatura, tijekom razdoblja cvatnje - vlažnost tla, tijekom zrenja - vlažnost zraka i hranjivim tvarima. Postoji i višak ili manjak koji je blizu granica tjelesne izdržljivosti. Njihov se učinak očituje čak i kada se živa bića nalaze u povoljnom okruženju.

Utjecaj okolišnih čimbenika na biljke

Za svakog predstavnika flore, okolna priroda se smatra njegovim staništem. Stvara sve potrebne čimbenike okoliša. Stanište daje biljci potrebnu vlažnost tla i zraka, osvjetljenje, temperaturu, vjetar i optimalnu količinu hranjiva u tlu. Normalne razine okolišnih čimbenika omogućuju organizmima normalan rast, razvoj i reprodukciju. Neki uvjeti mogu negativno utjecati na biljke. Na primjer, ako posadite usjev na osiromašenom polju, čije tlo nema dovoljno hranjivih tvari, tada će rasti vrlo slabo ili uopće neće rasti. Ovaj faktor se može nazvati ograničavajućim. Ali ipak se većina biljaka prilagođava životnim uvjetima.

Predstavnici flore koji rastu u pustinji prilagođavaju se uvjetima uz pomoć posebnog oblika. Obično imaju vrlo dugo i snažno korijenje koje može ići u zemlju do 30 m. Moguće je i površinsko korijenje. korijenski sustav, omogućujući vam prikupljanje vlage tijekom kratkih kiša. Drveće i grmlje skladišti vodu u deblima (često deformiranim), lišću i granama. Neki pustinjski stanovnici mogu čekati i nekoliko mjeseci životvorna vlaga, ali drugi ugode oku samo nekoliko dana. Na primjer, efemeri razbacuju sjeme koje klija tek nakon kiše, tada pustinja cvjeta rano ujutro, au podne cvjetovi uvenu.

Utjecaj okolišnih čimbenika na biljke utječe i na njih u hladnim uvjetima. Tundra ima vrlo oštru klimu, ljeta su kratka i ne mogu se nazvati toplim, ali mrazevi traju od 8 do 10 mjeseci. Snježni pokrivač je neznatan, a vjetar potpuno ogoljuje biljke. Predstavnici flore obično imaju površinski korijenski sustav, debelu kožu lišća s voštanim premazom. Biljke akumuliraju potrebnu zalihu hranjivih tvari u razdoblju kada drveće tundre proizvodi sjeme koje klija samo jednom u 100 godina u razdoblju najpovoljnijih uvjeta. Ali lišajevi i mahovine prilagodili su se vegetativnom razmnožavanju.

Biljke im omogućuju razvoj u različitim uvjetima. Predstavnici flore ovise o vlažnosti i temperaturi, ali najviše od svega trebaju sunčevu svjetlost. On ih mijenja unutarnja struktura, izgled. Na primjer, dovoljna količina svjetla omogućuje stablima da rastu raskošnu krošnju, ali grmlje i cvijeće koje se uzgaja u sjeni izgledaju depresivno i slabo.

Ekologija i ljudi vrlo često idu različitim putevima. Ljudske aktivnosti imaju štetan učinak na okoliš. Rad industrijskih poduzeća, šumski požari, transport, onečišćenje zraka emisijama iz elektrana, tvornica, voda i tlo s ostacima naftnih derivata - sve to negativno utječe na rast, razvoj i razmnožavanje biljaka. Iza posljednjih godina mnoge vrste flore uvrštene su u Crvenu knjigu, mnoge su izumrle.

Utjecaj okolišnih čimbenika na čovjeka

Prije samo dva stoljeća ljudi su bili mnogo zdraviji i fizički jači nego danas. Radna aktivnost stalno komplicira odnos čovjeka i prirode, ali do određene točke uspjeli su se slagati. To je postignuto zahvaljujući usklađenosti načina života ljudi s prirodnim režimima. Svako godišnje doba imalo je svoj radni duh. Na primjer, u proljeće su seljaci orali zemlju, sijali žitarice i druge usjeve. Ljeti su čuvali usjeve, pasli stoku, u jesen su želi žetvu, zimi su obavljali kućanske poslove i odmarali se. Zdravstvena kultura bila je važan element opća kulturačovjeka, svijest pojedinca mijenjala pod utjecajem prirodnih uvjeta.

Sve se dramatično promijenilo u dvadesetom stoljeću, u razdoblju velikih skokova u razvoju tehnologije i znanosti. Naravno, i prije toga ljudska je aktivnost znatno štetila prirodi, ali ovdje su oboreni svi rekordi negativan utjecaj na okoliš. Klasifikacija okolišnih čimbenika omogućuje nam da odredimo na što ljudi utječu u većoj, a na što u manjoj mjeri. Čovječanstvo živi u proizvodnom ciklusu, a to ne može utjecati na njegovo zdravlje. Nema periodičnosti, ljudi rade isti posao tijekom cijele godine, malo se odmaraju i stalno su negdje u žurbi. Naravno, uvjeti rada i života su se promijenili nabolje, ali su posljedice takve udobnosti vrlo nepovoljne.

Danas su voda, tlo, zrak zagađeni, padavine uništavaju biljke i životinje, oštećuju građevine i građevine. Stanjivanje ozonskog omotača također ima zastrašujuće posljedice. Sve to dovodi do genetskih promjena, mutacija, zdravlje ljudi se pogoršava svake godine, broj pacijenata neizlječive bolesti neumoljivo raste. Ljudi su pod velikim utjecajem čimbenika iz okoliša; biologija proučava taj utjecaj. Prije su ljudi mogli umrijeti od hladnoće, vrućine, gladi, žeđi, ali u naše vrijeme čovječanstvo “kopa sebi grob”. Potresi, tsunamiji, poplave, požari - svi ti prirodni fenomeni odnose ljudske živote, ali ljudi još više štete sebi. Naš je planet poput broda koji velikom brzinom juri prema stijenama. Treba stati prije nego što bude prekasno, popraviti situaciju, pokušati manje zagađivati ​​atmosferu i približiti se prirodi.

Utjecaj čovjeka na okoliš

Ljudi se žale na nagle promjene u okolini, pogoršanje zdravlja i općeg stanja, ali rijetko shvaćaju da su sami krivi za to. Kroz stoljeća su se mijenjale različite vrste ekoloških čimbenika, bilo je razdoblja zagrijavanja i zahlađenja, mora su se isušivala, otoci su potonuli. Naravno, priroda je prisilila ljude da se prilagode uvjetima, ali nije ljudima postavila stroge granice i nije djelovala spontano i brzo. Razvojem tehnologije i znanosti sve se značajno promijenilo. U jednom stoljeću čovječanstvo je toliko zagadilo planetu da se znanstvenici hvataju za glave ne znajući kako promijeniti situaciju.

Još se sjećamo mamuta i dinosaura koji su izumrli tijekom ledenog doba zbog naglog zahlađenja, a koliko je vrsta životinja i biljaka nestalo s lica zemlje u proteklih 100 godina, koliko ih je još na rubu izumiranja? Veliki gradovi su pretrpani tvornicama, pesticidi se aktivno koriste u selima, zagađujući tlo i vodu, posvuda je zasićenost transportom. Praktično više nema mjesta na planetu koje se može pohvaliti čistim zrakom, nezagađenom zemljom i vodom. Krčenje šuma, beskrajni požari, koji mogu biti uzrokovani ne samo nenormalnom vrućinom, već i ljudskom aktivnošću, onečišćenje vodenih tijela naftnim proizvodima, štetni ispušni plinovi u atmosferi - sve to negativno utječe na razvoj i reprodukciju živih organizama i ne poboljšati ljudsko zdravlje na bilo koji način.

“Ili će čovjek smanjiti količinu dima u zraku, ili će dim smanjiti broj ljudi na Zemlji”, riječi su L. Batona. Doista, slika budućnosti izgleda depresivno. Najbolji umovi čovječanstva muče se kako smanjiti razmjere zagađenja, stvaraju se programi, smišljaju razni filteri za čišćenje i traže alternative za one predmete koji danas najviše zagađuju okoliš.

Načini rješavanja ekoloških problema

Ekologija i ljudi danas ne mogu postići konsenzus. Svi u Vladi moraju zajedno raditi na rješavanju postojećih problema. Treba učiniti sve da se proizvodnja prebaci na zatvorene cikluse bez otpada, a na putu do toga mogu se koristiti tehnologije koje štede energiju i materijal. Upravljanje prirodom mora biti racionalno i uvažavati karakteristike regije. Povećanje broja vrsta bića na rubu izumiranja zahtijeva hitno širenje zaštićenih područja. Pa, i što je najvažnije, uz opću ekološku edukaciju treba educirati stanovništvo.

Državna obrazovna ustanova

Visoko stručno obrazovanje.

"DRŽAVNO SVEUČILIŠTE SANKT PETERBURG

USLUGA I EKONOMIČNOST"

Disciplina: Ekologija

Institut (Fakultet): (IREU) “Institut za regionalnu ekonomiju i menadžment”

Specijalnost: 080507 “Menadžment organizacija”

Na temu: Čimbenici okoliša i njihova klasifikacija.

Izvedena:

Valkova Violetta Sergeevna

student 1. godine

Izvanredni studij

Nadglednik:

Ovchinnikova Raisa Andreevna

2008. – 2009. godine

UVOD …………………………………………………………………………………………………..3

OKOLIŠNI ČIMBENICI. OKOLIŠNI UVJETI……………………………………...3

Abiotički

biotički

Antropogeni

BIOTIČKI ODNOSI ORGANIZAMA ……………… ……………….6

OPĆE ZAKONITOSTI UTJECAJA EKOLOŠKIH ČIMBENIKA OKOLIŠA NA ORGANIZME…………………………………………………………………………………………………….7

ZAKLJUČAK ………………………………………………………………………………………………………………9

POPIS REFERENCI ………… ……………………………………………………………..10

UVOD

Zamislimo jednu vrstu biljaka ili životinja i u njoj jednu pojedinac, psihički je izolirajući od ostatka živog svijeta. Ova osoba, dok je bila pod utjecajem okolišni čimbenici bit će pod njihovim utjecajem. Glavni će biti čimbenici uvjetovani klimom. Svima je dobro poznato, na primjer, da se predstavnici jedne ili druge vrste biljaka i životinja ne nalaze svugdje. Neke biljke žive samo uz obale vodenih tijela, druge - pod krošnjama šume. Ne možete sresti lava na Arktiku, niti polarnog medvjeda u pustinji Gobi. Svjesni smo da su klimatski čimbenici (temperatura, vlaga, svjetlost itd.) od najveće važnosti u distribuciji vrsta. Za kopnene životinje, osobito stanovnike tla, i biljke, fizikalna i kemijska svojstva tla imaju važnu ulogu. Za vodene organizme od posebnog su značaja svojstva vode kao jedinog staništa. Proučavanje djelovanja raznih prirodnih čimbenika na pojedine organizme prva je i najjednostavnija dionica ekologije.

OKOLIŠNI ČIMBENICI. OKOLIŠNI UVJETI

Raznolikost okolišnih čimbenika. Čimbenici okoliša su svi vanjski čimbenici koji izravno ili neizravno utječu na broj (brojnost) i geografsku rasprostranjenost životinja i biljaka.

Čimbenici okoliša vrlo su raznoliki kako po prirodi tako i po svom utjecaju na žive organizme. Konvencionalno, svi čimbenici okoliša podijeljeni su u tri velike skupine - abiotički, biotički i antropogeni.

Abiotski faktori – to su čimbenici nežive prirode, prije svega klimatski (sunčeva svjetlost, temperatura, vlažnost zraka), te lokalni (reljef, svojstva tla, salinitet, strujanja, vjetar, zračenje i dr.). Ovi čimbenici mogu utjecati na tijelo direktno(izravno) kao svjetlost i toplina, ili posredno, kao što je, na primjer, teren, koji određuje djelovanje izravnih čimbenika (osvjetljenje, vlaga, vjetar itd.).

Antropogeni faktori – To su oni oblici ljudskog djelovanja koji djelovanjem na okoliš mijenjaju uvjete života organizama ili izravno utječu na pojedine vrste biljaka i životinja. Jedan od najvažnijih antropogenih čimbenika je onečišćenje.

Okolišni uvjeti. Uvjeti okoliša ili ekološki uvjeti su abiotski čimbenici okoliša koji variraju u vremenu i prostoru, na koje organizmi različito reagiraju ovisno o svojoj snazi. Uvjeti okoliša organizmima nameću određena ograničenja. Količina svjetlosti koja prodire kroz vodeni stupac ograničava život zelenih biljaka u vodenim tijelima. Obilje kisika ograničava broj životinja koje udišu zrak. Temperatura određuje aktivnost i kontrolira reprodukciju mnogih organizama.

Najviše važni faktori, koji određuju uvjete za postojanje organizama u gotovo svim životnim sredinama, uključuju temperaturu, vlagu i svjetlost. Razmotrimo detaljnije učinak ovih čimbenika.

Temperatura. Svaki organizam može živjeti samo unutar određenog temperaturnog raspona: jedinke vrste umiru na previsokim ili preniskim temperaturama. Negdje unutar tog intervala temperaturni uvjeti su najpovoljniji za postojanje određenog organizma, njegove vitalne funkcije se odvijaju najaktivnije. Kako se temperatura približava granicama intervala, brzina životnih procesa se usporava, a na kraju i potpuno prestaju - organizam umire.

Granice tolerancije na temperaturu razlikuju se među različitim organizmima. Postoje vrste koje mogu tolerirati temperaturne fluktuacije u širokom rasponu. Na primjer, lišajevi i mnoge bakterije mogu živjeti na vrlo različitim temperaturama. Među životinjama, toplokrvne životinje imaju najveći raspon tolerancije na temperaturu. Tigar, primjerice, podjednako dobro podnosi i sibirsku hladnoću i vrućinu tropskih krajeva Indije ili Malajskog arhipelaga. Ali postoje i vrste koje mogu živjeti samo unutar više ili manje uskih temperaturnih granica. To uključuje mnoge tropske biljke, poput orhideja. U umjerenoj zoni mogu rasti samo u staklenicima i zahtijevaju pažljivu njegu. Neki koralji koji tvore grebene mogu živjeti samo u morima gdje je temperatura vode najmanje 21 °C. Međutim, koralji također umiru kada voda postane prevruća.

U kopneno-zrak okolišu, pa čak iu mnogim područjima vodenog okoliša, temperatura nije konstantna i može jako varirati ovisno o godišnjem dobu ili dobu dana. U tropskim područjima godišnje temperaturne varijacije mogu biti još manje uočljive od dnevnih. Nasuprot tome, u umjerenim područjima temperature značajno variraju u različito doba godine. Životinje i biljke su prisiljene prilagoditi se nepovoljnoj zimskoj sezoni, tijekom koje je aktivan život težak ili jednostavno nemoguć. U tropskim područjima takve su prilagodbe manje izražene. Tijekom hladnog razdoblja s nepovoljnim temperaturnim uvjetima čini se da dolazi do stanke u životu mnogih organizama: zimski san kod sisavaca, opadanje lišća kod biljaka itd. Neke životinje čine duge migracije na mjesta s prikladnijom klimom.

Vlažnost. Veći dio svoje povijesti životinjski svijet predstavljali su isključivo vodeni oblici organizama. Osvojivši kopno, ipak nisu izgubili ovisnost o vodi. Voda je sastavni dio velike većine živih bića: neophodna je za njihovo normalno funkcioniranje. Organizam koji se normalno razvija stalno gubi vodu i stoga ne može živjeti na potpuno suhom zraku. Prije ili kasnije, takvi gubici mogu dovesti do smrti tijela.

U fizici se vlažnost mjeri količinom vodene pare u zraku. Međutim, najjednostavniji i najprikladniji pokazatelj koji karakterizira vlažnost određenog područja je količina oborina koja tamo padne tijekom godine ili drugog vremenskog razdoblja.

Biljke izvlače vodu iz tla pomoću korijena. Lišajevi mogu uhvatiti vodenu paru iz zraka. Biljke imaju brojne prilagodbe koje osiguravaju minimalan gubitak vode. Sve kopnene životinje zahtijevaju povremenu opskrbu vodom kako bi se nadoknadio neizbježan gubitak vode zbog isparavanja ili izlučivanja. Mnoge životinje piju vodu; drugi, poput vodozemaca, nekih kukaca i grinja, apsorbiraju ga u tekućem ili parovitom stanju kroz svoje tjelesne ovojnice. Većina pustinjskih životinja nikad ne pije. Svoje potrebe zadovoljavaju vodom dobivenom uz hranu. Konačno, tu su i životinje koje vodu dobivaju na još složeniji način – procesom oksidacije masti. Primjeri uključuju devu i neke vrste insekata, poput rižinih i žitnih žižaka, odjevni moljac jedenje masti. Životinje, poput biljaka, imaju mnoge prilagodbe za uštedu vode.

Svjetlo.Životinjama je svjetlost, kao ekološki čimbenik, neusporedivo manje važna od temperature i vlage. Ali svjetlost je prijeko potrebna živoj prirodi, jer joj služi kao praktički jedini izvor energije.

Dugo vremena postoji razlika između biljaka koje vole svjetlost, koje se mogu razvijati samo pod sunčevim zrakama, i biljaka otpornih na sjenu, koje mogu dobro rasti pod krošnjama šume. Najveći dio podrasta u bukovoj šumi, koja je posebno sjenovita, čine biljke otporne na sjenu. To je od velike praktične važnosti za prirodnu obnovu šumske sastojine: mlade mladice mnogih vrsta drveća mogu se razvijati pod pokrovom velikih stabala.

Kod mnogih životinja normalni uvjeti osvjetljenja manifestiraju se pozitivnom ili negativnom reakcijom na svjetlost. Svatko zna kako se noćni kukci hrle na svjetlo ili kako se žohari razbježe u potrazi za skloništem samo ako se upali svjetlo u mračnoj sobi.

Ipak, svjetlo ima najveći ekološki značaj u ciklusu dana i noći. Mnoge životinje vode isključivo dnevne (većina vrapčari), druge isključivo noćne (mnogi mali glodavci, šišmiši). Mali rakovi, plutajući u vodenom stupcu, noću ostaju u površinskim vodama, a danju tonu u dubine, izbjegavajući previše svijetlo.

U usporedbi s temperaturom ili vlagom, svjetlost nema izravan učinak na životinje. Služi samo kao signal za restrukturiranje procesa koji se odvijaju u tijelu, što im omogućuje da najbolje odgovore na stalne promjene u vanjskim uvjetima.

Navedeni čimbenici ne iscrpljuju skup okolišnih uvjeta koji određuju život i rasprostranjenost organizama. Takozvani sekundarni klimatski faktori, kao što su vjetar, atmosferski tlak, nadmorska visina. Vjetar ima neizravan učinak: povećanjem isparavanja povećava suhoću. Jaki vjetrovi doprinose hlađenju. Ova radnja je važna na hladnim mjestima, visokim planinama ili polarnim područjima.

Antropogeni čimbenici. Zagađivači. Antropogeni čimbenici vrlo su raznoliki po svom sastavu. Čovjek utječe na živu prirodu postavljajući ceste, gradeći gradove, vodeći poljoprivredu, blokirajući rijeke itd. Suvremena ljudska djelatnost sve se više očituje u onečišćenju okoliša nusproduktima, često otrovnima. Sumporni dioksid koji leti iz cijevi tvornica i termoelektrana, metalni spojevi (bakar, cink, olovo) ispušteni u blizini rudnika ili nastali u ispušnim plinovima automobila, ostaci naftnih derivata ispušteni u vodena tijela prilikom pranja naftnih tankera - to su samo neki od zagađivača koji ograničavaju širenje organizama (osobito biljaka).

U industrijskim područjima koncept onečišćujućih tvari ponekad doseže granične razine, tj. smrtonosna za mnoge organizme, vrijednosti. Međutim, bez obzira na sve, gotovo uvijek će postojati barem nekoliko jedinki nekoliko vrsta koje mogu preživjeti u takvim uvjetima. Razlog je taj što se čak iu prirodnim populacijama rijetko nalaze otporne jedinke. Kako se razina onečišćenja povećava, otporne jedinke mogu biti jedini preživjeli. Štoviše, oni mogu postati utemeljitelji stabilne populacije koja je naslijedila otpornost na ovu vrstu zagađenja. Iz tog razloga, zagađenje nam daje priliku da, takoreći, promatramo evoluciju na djelu. Naravno, nije svaka populacija obdarena sposobnošću da se odupre zagađenju, čak i ako samo u obliku pojedinačnih jedinki.

Dakle, učinak bilo kojeg zagađivača je dvostruk. Ako se ova tvar pojavila nedavno ili je sadržana u vrlo visokim koncentracijama, tada je svaka vrsta prethodno pronađena na kontaminiranom području obično zastupljena s nekoliko primjeraka - upravo onih koji su zbog prirodne varijabilnosti imali početnu stabilnost ili najbliže tokove.

Naknadno se ispostavlja da je onečišćeno područje naseljeno mnogo gušće, ali u pravilu s mnogo manjim brojem vrsta nego da onečišćenja nema. Takve novonastale zajednice osiromašenog sastava vrsta već su postale sastavni dio čovjekove okoline.

BIOTIČKI ODNOSI ORGANIZAMA

Dvije vrste bilo kojih organizama koji žive na istom teritoriju iu međusobnom su kontaktu stupaju u različite međusobne odnose. Položaj vrste u različitim oblicima odnosa označen je konvencionalnim znakovima. Znak minus (–) označava negativan učinak (jedinke vrste su potlačene ili oštećene). Znak plus (+) označava povoljan učinak (pojedinci vrste imaju koristi). Predznak nula (0) označava da je odnos indiferentan (bez utjecaja).

Dakle, sve biotičke veze mogu se podijeliti u 6 skupina: nijedna populacija ne utječe na drugu (00); obostrano korisne korisne veze (+ +); odnosi štetni za obje vrste (– –); jedna od vrsta ima koristi, druga doživljava potlačenost (+ –); jedna vrsta ima koristi, druga nema štete (+ 0); jedna vrsta je potlačena, druga nema koristi (– 0).

Za jednu od vrsta koje žive zajedno, utjecaj druge je negativan (on doživljava ugnjetavanje), dok ugnjetavač ne dobiva ni štetu ni korist - to amenzalizam(–0). Primjer amenzalizma je svjetloljubivo bilje koje raste ispod smreke, pati od jake sjene, dok je samo stablo ravnodušno prema tome.

Naziva se oblik odnosa u kojem jedna vrsta dobiva neku prednost bez nanošenja štete ili koristi drugoj komenzalizam(+ 0). Na primjer, veliki sisavci (psi, jeleni) služe kao nosači voća i sjemenki s kukama (poput čička), ne primajući od toga ni štetu ni korist.

Komenzalizam je jednostrana uporaba jedne vrste od strane druge bez nanošenja štete. Manifestacije komensalizma su raznolike, pa se razlikuju brojne varijante.

"Freeloading" je konzumacija vlasnikovih ostataka hrane.

“Druženje” je konzumacija različitih tvari ili dijelova iste hrane.

“Smještaj” je korištenje druge vrste od strane jedne vrste (njihovih tijela, svojih domova (kao skloništa ili doma.

U prirodi se često nalaze uzajamno korisni odnosi među vrstama, pri čemu neki organizmi iz tih odnosa imaju uzajamne koristi. Ova skupina obostrano korisnih bioloških veza uključuje raznolike simbiotski odnosi među organizmima. Primjer simbioze su lišajevi, koji su blizak, obostrano koristan suživot gljiva i algi. Poznati primjer simbioze je suživot zelenih biljaka (prvenstveno drveća) i gljiva.

Jedna vrsta obostrano korisnih odnosa je protokolarska suradnja(primarna suradnja) (+ +). Pritom, suživot, iako nije obavezan, koristan je za obje vrste, ali nije nužan uvjet za opstanak. Primjer protokooperacije je raznošenje sjemena pojedinih šumskih biljaka pomoću mrava i oprašivanje raznih livadskih biljaka pomoću pčela.

Ako dvije ili više vrsta imaju slične ekološke zahtjeve i žive zajedno, među njima može nastati negativan tip odnosa, tzv. natjecanje(suparništvo, natjecanje) (– –). Na primjer, sve se biljke natječu za svjetlost, vlagu, hranjive tvari u tlu i stoga za širenje svog teritorija. Životinje se bore za izvore hrane, skloništa i također za teritorij.

Grabežljivost(+ –) je vrsta interakcije između organizama u kojoj predstavnici jedne vrste ubijaju i jedu predstavnike druge.

Ovo su glavne vrste biotičkih interakcija u prirodi. Treba imati na umu da se vrsta odnosa određenog para vrsta može promijeniti ovisno o vanjskim uvjetima ili životnoj fazi organizama koji međusobno djeluju. Štoviše, u prirodi nije samo nekoliko vrsta koje su istovremeno uključene u biotičke odnose, već mnogo veći broj njih.

OPĆE ZAKONITOSTI UTJECAJA EKOLOŠKIH ČIMBENIKA OKOLIŠA NA ORGANIZME

Primjer temperature pokazuje da ovaj faktor tijelo podnosi samo u određenim granicama. Organizam umire ako je temperatura okoliša preniska ili previsoka. U okruženjima gdje su temperature blizu ovih ekstrema, živi stanovnici su rijetki. Međutim, njihov broj raste kako se temperatura približava prosječnoj vrijednosti, koja je najbolja (optimalna) za određenu vrstu.

Taj se obrazac može prenijeti na bilo koji drugi čimbenik koji određuje brzinu određenih životnih procesa (vlažnost, jačina vjetra, brzina struje itd.).

Ako nacrtate krivulju na grafikonu koja karakterizira intenzitet određenog procesa (disanje, kretanje, prehrana, itd.) ovisno o jednom od čimbenika okoline (naravno, pod uvjetom da taj čimbenik utječe na glavne životne procese), onda je ovo krivulja će gotovo uvijek biti u obliku zvona.

Te se krivulje nazivaju krivulje tolerancija(od grčkog tolerancija- strpljenje, stabilnost). Položaj vrha krivulje označava uvjete koji su optimalni za određeni proces.

Neke jedinke i vrste karakteriziraju krivulje s vrlo oštrim vrhovima. To znači da je raspon uvjeta u kojima tjelesna aktivnost doseže svoj maksimum vrlo uzak. Ravne krivulje odgovaraju širokom rasponu tolerancije.

Organizmi sa širokim granicama otpornosti svakako imaju šanse postati rašireniji. Međutim, široke granice izdržljivosti za jedan čimbenik ne znače široke granice za sve čimbenike. Biljka može biti tolerantna na velike temperaturne fluktuacije, ali ima uske raspone otpornosti na vodu. Životinja poput pastrve može biti vrlo osjetljiva na temperaturu, ali se hrani velikom raznolikošću hrane.

Ponekad se tijekom života pojedinca njegova tolerancija može promijeniti (prema tome će se promijeniti i položaj krivulje), ako se pojedinac nađe u drugačijim vanjskim uvjetima. Našavši se u takvim uvjetima, tijelo se nakon nekog vremena navikne i prilagodi im se. Posljedica toga je promjena fiziološkog optimuma, odnosno pomak kupole krivulje tolerancije. Ova pojava se zove prilagodba, ili aklimatizacija.

Kod vrsta sa širokom geografskom rasprostranjenošću, stanovnici geografskih ili klimatskih zona često se pokažu najbolje prilagođenima upravo onim uvjetima koji su karakteristični za određeno područje. To je zbog sposobnosti nekih organizama da formiraju lokalne oblike ili ekotipove, koje karakteriziraju različite granice otpornosti na temperaturu, svjetlost ili druge čimbenike.

Uzmimo kao primjer ekotipove jedne od vrsta meduza. Meduze se kreću kroz vodu pomoću ritmičkih kontrakcija mišića koji potiskuju vodu iz središnje šupljine tijela, slično kretanju rakete. Optimalna učestalost takvog pulsiranja je 15-20 kontrakcija u minuti. Jedinke koje žive u morima sjevernih geografskih širina kreću se istom brzinom kao i meduze iste vrste u morima južnih geografskih širina, iako temperatura vode na sjeveru može biti i 20 °C niža. Posljedično, oba oblika organizama iste vrste uspjela su se najbolje prilagoditi lokalnim uvjetima.

Zakon minimuma. Intenzitet određenih bioloških procesa često je osjetljiv na dva ili više čimbenika okoliša. U ovom slučaju faktor koji je prisutan u minimalnoj količini, s gledišta tjelesnih potreba, bit će od odlučujuće važnosti. Ovo je pravilo formulirao utemeljitelj znanosti o mineralnim gnojivima Justus Liebig(1803-1873) i dobio naziv Zakon minimuma. Yu. Liebig je otkrio da se prinos biljaka može ograničiti bilo kojim osnovnim hranjivim tvarima, ako je samo ovaj element u nedostatku.

Poznato je da različiti okolišni čimbenici mogu međusobno djelovati, odnosno nedostatak jedne tvari može dovesti do nedostatka drugih tvari. Stoga se, općenito, zakon minimuma može formulirati na sljedeći način: uspješan opstanak živih organizama ovisi o nizu uvjeta; ograničavajući ili ograničavajući faktor je svako stanje okoliša koje se približava ili prelazi granicu stabilnosti za organizme određene vrste.

Odredba o ograničavajućim čimbenicima uvelike olakšava proučavanje složenih situacija. Unatoč složenosti odnosa između organizama i njihovog okoliša, nemaju svi čimbenici isti ekološki značaj. Na primjer, kisik je fiziološki neophodan čimbenik za sve životinje, ali s ekološkog gledišta postaje ograničavajući samo u određenim staništima. Ako riba ugine u rijeci, prvo je potrebno izmjeriti koncentraciju kisika u vodi jer je vrlo promjenjiva, rezerve kisika se lako troše i često nema dovoljno kisika. Ako se opaža uginuće ptica u prirodi, potrebno je tražiti drugi razlog, budući da je sadržaj kisika u zraku relativno konstantan i dostatan s gledišta zahtjeva kopnenih organizama.

ZAKLJUČAK

Ekologija je za čovjeka životno važna znanost koja proučava njegov neposredni prirodni okoliš. Čovjek je, promatrajući prirodu i njoj svojstveni sklad, nehotice nastojao unijeti taj sklad u svoj život. Ta je želja postala osobito akutna tek relativno nedavno, nakon što su postale vrlo uočljive posljedice nerazumnih gospodarskih aktivnosti koje su dovele do uništavanja prirodnog okoliša. A to je u konačnici imalo negativan učinak na samu osobu.

Treba imati na umu da je ekologija temeljna znanstvena disciplina čije su ideje vrlo važne. A ako prepoznajemo važnost ove znanosti, moramo naučiti pravilno koristiti njezine zakone, pojmove i termine. Uostalom, oni pomažu ljudima da odrede svoje mjesto u svojoj okolini i pravilno i racionalno koriste prirodne resurse. Dokazano je da ljudsko korištenje prirodnih resursa uz potpuno nepoznavanje zakona prirode često dovodi do ozbiljnih, nepopravljivih posljedica.

Svaki čovjek na planeti trebao bi poznavati osnove ekologije kao znanosti o našem zajedničkom domu – Zemlji. Poznavanje osnova ekologije pomoći će i društvu i pojedincu da mudro grade svoj život; pomoći će svima da se osjećaju kao dio velike Prirode, postignu sklad i ugodu tamo gdje se prije vodila nerazumna borba s prirodnim silama.

POPIS KORIŠTENE LITERATURE okolišni čimbenici (biotički čimbenici; biotički ekološki čimbenici; Biotički čimbenici; ....5 Pitanje br. 67 Prirodni resursi, njihov klasifikacija. Resursni ciklus PRIRODNI RESURSI (prirodni...

Sva svojstva ili komponente vanjskog okoliša koje utječu na organizme nazivaju se okolišni čimbenici. Svjetlost, toplina, koncentracija soli u vodi ili tlu, vjetar, tuča, neprijatelji i patogeni - sve su to čimbenici okoliša, čiji popis može biti vrlo velik.

Među njima ima abiotički vezane za neživu prirodu, i biotički vezane za utjecaj organizama jednih na druge.

Čimbenici okoliša iznimno su raznoliki, a svaka vrsta, doživljavajući njihov utjecaj, na njega drugačije reagira. Međutim, postoje neki opći zakoni koji upravljaju reakcijama organizama na bilo koji čimbenik iz okoliša.

Glavna je zakon optimuma. Odražava kako živi organizmi toleriraju različite snage čimbenika okoliša. Snaga svakoga od njih neprestano se mijenja. Živimo u svijetu s promjenjivim uvjetima, a samo na određenim mjestima na planeti vrijednosti nekih faktora su više-manje konstantne (u dubinama špilja, na dnu oceana).

Zakon optimuma izražava se u činjenici da svaki okolišni čimbenik ima određene granice pozitivnog utjecaja na žive organizme.

Pri odstupanju od ovih granica, predznak učinka se mijenja u suprotan. Na primjer, životinje i biljke ne podnose ekstremnu vrućinu i jak mraz; Optimalne su srednje temperature. Isto tako, suša i stalne obilne kiše jednako su nepovoljne za usjev. Zakon optimuma pokazuje opseg svakog faktora za održivost organizama. Na grafikonu je to izraženo simetričnom krivuljom koja pokazuje kako se vitalna aktivnost vrste mijenja s postupnim povećanjem utjecaja faktora (slika 13).

Slika 13. Shema djelovanja okolišnih čimbenika na žive organizme. 1,2 - kritične točke
(za povećanje slike kliknite na sliku)

U sredini ispod krivulje - optimalna zona. Pri optimalnim vrijednostima faktora organizmi aktivno rastu, hrane se i razmnožavaju. Što vrijednost faktora više odstupa udesno ili ulijevo, odnosno u smjeru smanjenja ili povećanja sile djelovanja, to je nepovoljnija za organizme. Krivulja koja odražava vitalnu aktivnost naglo se spušta s obje strane optimuma. Postoje dva zone pesimuma. Kada krivulja siječe horizontalnu os, postoje dvije kritične točke. To su vrijednosti faktora koje organizmi više ne mogu izdržati, iznad kojih nastupa smrt. Udaljenost između kritičnih točaka pokazuje stupanj tolerancije organizama na promjene čimbenika. Uvjeti blizu kritičnih točaka posebno su teški za preživljavanje. Takvi se uvjeti nazivaju ekstreman.

Ako nacrtate optimalne krivulje za faktor, kao što je temperatura, za različite vrste, one se neće podudarati. Često je ono što je optimalno za jednu vrstu pesimistično za drugu ili čak leži izvan kritičnih točaka. Deve i jerboi nisu mogli živjeti u tundri, a sobovi i lemingi nisu mogli živjeti u vrućim južnim pustinjama.

Ekološka raznolikost vrsta očituje se i u položaju kritičnih točaka: kod nekih su blizu jedna drugoj, kod drugih na velikom razmaku. To znači da određeni broj vrsta može živjeti samo u vrlo stabilnim uvjetima, s manjim promjenama čimbenika okoliša, dok druge mogu podnijeti velike fluktuacije. Na primjer, biljka impatiens vene ako zrak nije zasićen vodenom parom, a perna trava dobro podnosi promjene vlažnosti i ne umire čak ni u suši.

Dakle, zakon optimuma nam pokazuje da za svaki tip postoji vlastita mjera utjecaja svakog faktora. I smanjenje i povećanje izloženosti iznad ove mjere dovodi do smrti organizama.

Za razumijevanje odnosa vrsta s okolišem nije ništa manje važno zakon ograničavajućeg faktora.

U prirodi na organizme istovremeno djeluje cijeli kompleks okolišnih čimbenika u različitim kombinacijama i različitom snagom. Nije lako izdvojiti ulogu svakog od njih. Koji znači više od ostalih? Ono što znamo o zakonu optimuma omogućuje nam da shvatimo da nema posve pozitivnih ili negativnih, važnih ili sekundarnih čimbenika, već sve ovisi o snazi ​​pojedinog utjecaja.

Zakon ograničavajućeg faktora kaže da je najznačajniji faktor onaj koji najviše odstupa od optimalnih vrijednosti za tijelo.

O tome ovisi opstanak jedinki u ovom određenom razdoblju. U drugim vremenskim razdobljima drugi čimbenici mogu postati ograničavajući, a tijekom života organizmi se susreću s raznim ograničenjima svoje životne aktivnosti.

Poljoprivredna praksa stalno se suočava sa zakonitostima optimalnih i ograničavajućih čimbenika. Na primjer, rast i razvoj pšenice, a time i prinos, stalno su ograničeni kritičnim temperaturama, nedostatkom ili viškom vlage, nedostatkom mineralnih gnojiva, a ponekad i takvim katastrofalnim utjecajima kao što su tuča i oluja. Potrebno je mnogo truda i novca kako bi se održali optimalni uvjeti za usjeve, a ujedno, prije svega, kompenziralo ili ublažilo djelovanje ograničavajućih čimbenika.

Staništa različitih vrsta su iznenađujuće raznolika. Neki od njih, primjerice neke male grinje ili kukci, provedu cijeli život unutar lista biljke, koji je za njih cijeli svijet, drugi gospodare ogromnim i raznolikim prostorima, poput sobova, kitova u oceanu, ptica selica .

Ovisno o tome gdje žive predstavnici različitih vrsta, na njih utječu različiti skupovi čimbenika okoliša. Na našem planetu postoji nekoliko osnovne životne sredine, vrlo različite u pogledu životnih uvjeta: voda, zemlja-zrak, tlo. Staništa su i sami organizmi u kojima drugi žive.

Životni okoliš u vodi. Svi vodeni stanovnici, unatoč razlikama u načinu života, moraju biti prilagođeni glavnim značajkama svog okoliša. Ove značajke su određene, prije svega, fizička svojstva voda: njezina gustoća, toplinska vodljivost, sposobnost otapanja soli i plinova.

Gustoća voda određuje njegovu značajnu silu uzgona. To znači da je težina organizama u vodi smanjena i postaje moguće voditi trajan život u vodenom stupcu bez potonuća na dno. Mnoge vrste, uglavnom male, nesposobne za brzo aktivno plivanje, kao da lebde u vodi, lebdeći u njoj. Zbirka takvih malih vodenih stanovnika naziva se plankton. Plankton uključuje mikroskopske alge, male rakove, riblja jaja i ličinke, meduze i mnoge druge vrste. Planktonski organizmi nošeni su strujama i ne mogu im se oduprijeti. Prisutnost planktona u vodi omogućuje filtracijski način prehrane, odnosno cijeđenje, korištenjem raznih naprava, malih organizama i čestica hrane suspendiranih u vodi. Razvija se i kod plivajućih i kod sesilnih životinja dna, kao što su krinoidi, dagnje, kamenice i druge. Sjedilački način života bio bi nemoguć za vodene stanovnike da nema planktona, a to je, pak, moguće samo u okruženju s dovoljnom gustoćom.

Gustoća vode otežava aktivno kretanje u njoj, tako da životinje koje brzo plivaju, kao što su ribe, dupini, lignje, moraju imati jake mišiće i aerodinamičan oblik tijela. Zbog velike gustoće vode, tlak jako raste s dubinom. Stanovnici morskih dubina mogu izdržati pritisak koji je tisućama puta veći nego na površini kopna.

Svjetlost prodire u vodu samo do male dubine, tako da biljni organizmi mogu postojati samo u gornjim horizontima vodenog stupca. Čak i u većini čista mora fotosinteza je moguća samo do dubina od 100-200 m. Na većim dubinama nema biljaka, a dubokomorske životinje žive u potpunom mraku.

Temperatura u vodenim tijelima je mekša nego na kopnu. Zbog velikog toplinskog kapaciteta vode, temperaturne fluktuacije u njoj su izglađene, a vodeni stanovnici se ne suočavaju s potrebom prilagođavanja jaki mrazevi ili vrućina od četrdeset stupnjeva. Samo u toplim izvorima temperatura vode može se približiti vrelištu.

Jedna od poteškoća u životu vodenih stanovnika je ograničena količina kisika. Njegova topljivost nije jako visoka i, štoviše, jako se smanjuje kada se voda zagadi ili zagrije. Stoga se u rezervoarima ponekad nalaze smrzava se - masovna smrt stanovnika zbog nedostatka kisika, koji nastaje iz raznih razloga.

Sastav soli Okoliš je također vrlo važan za vodene organizme. Morske vrste ne mogu živjeti u slatkim vodama, a slatkovodne vrste ne mogu živjeti u morima zbog poremećaja u funkciji stanica.

Prizemno-zračni okoliš života. Ovo okruženje ima drugačiji skup značajki. Općenito je složeniji i raznolikiji od vodenog. Ima puno kisika, puno svjetla, oštrije promjene temperature u vremenu i prostoru, znatno slabije padove tlaka i često se javlja nedostatak vlage. Iako mnoge vrste mogu letjeti, a male kukce, pauke, mikroorganizme, sjemenke i spore biljaka nose zračne struje, hranjenje i razmnožavanje organizama odvija se na površini tla ili biljaka. U okruženju niske gustoće kao što je zrak, organizmima je potrebna podrška. Stoga kopnene biljke razvijena su mehanička tkiva, a kod kopnenih životinja unutarnji ili vanjski skelet je izraženiji nego kod vodenih životinja. Mala gustoća zraka olakšava kretanje u njemu.

M. S. Gilyarov (1912.-1985.), istaknuti zoolog, ekolog, akademik, utemeljitelj opsežnih istraživanja svijeta životinja u tlu, pasivnim letom ovladalo je oko dvije trećine stanovnika kopna. Većina njih su kukci i ptice.

Zrak je loš vodič topline. To olakšava očuvanje topline stvorene unutar organizama i održavanje konstantne temperature kod toplokrvnih životinja. Sam razvoj toplokrvnosti postao je moguć u kopnenom okruženju. Preci modernih vodenih sisavaca - kitovi, dupini, morževi, tuljani - nekada su živjeli na kopnu.

Stanovnici kopna imaju široku paletu prilagodbi koje se odnose na opskrbu vodom, osobito u suhim uvjetima. Kod biljaka, ovo je moćan korijenski sustav, vodonepropusni sloj na površini lišća i stabljike i sposobnost reguliranja isparavanja vode kroz puči. Kod životinja, to su također različite strukturne značajke tijela i integumenta, ali, osim toga, odgovarajuće ponašanje također pridonosi održavanju ravnoteže vode. Mogu, na primjer, migrirati u pojila ili aktivno izbjegavati posebno suhe uvjete. Neke životinje mogu živjeti cijeli život na suhoj hrani, kao što su jerbos ili poznati moljac za rublje. U ovom slučaju, voda potrebna tijelu nastaje zbog oksidacije komponenti hrane.

Mnogi drugi čimbenici okoliša također igraju važnu ulogu u životu kopnenih organizama, poput sastava zraka, vjetrova i topografije zemljine površine. Posebno su važni vrijeme i klima. Stanovnici tlo-zračni okoliš moraju biti prilagođeni klimi dijela Zemlje gdje žive i tolerirati promjenjivost vremenskih prilika.

Tlo kao životna sredina. Tlo je tanak sloj kopnene površine, prerađen djelovanjem živih bića. Čvrste čestice su u tlu prožete porama i šupljinama, dijelom ispunjenim vodom, a dijelom zrakom, pa se u tlu mogu nastaniti i mali vodeni organizmi. Volumen malih šupljina u tlu je njegova vrlo važna karakteristika. U rastresita tla može biti do 70%, au gustim slučajevima - oko 20%. U tim porama i šupljinama ili na površini čvrstih čestica živi veliki broj mikroskopskih stvorenja: bakterije, gljive, protozoe, valjkasti crvi, člankonošci. Veće životinje same prave prolaze u tlu. Cijelo je tlo prožeto korijenjem biljaka. Dubina tla određena je dubinom prodiranja korijena i aktivnošću životinja koje kopaju jame. Nije više od 1,5-2 m.

Zrak u šupljinama tla uvijek je zasićen vodenom parom, a njegov sastav je obogaćen ugljičnim dioksidom i osiromašen kisikom. Na taj način životni uvjeti u tlu nalikuju vodenom okolišu. S druge strane, omjer vode i zraka u tlima stalno se mijenja ovisno o vremenskim prilikama. Temperaturne fluktuacije su vrlo oštre na površini, ali brzo se izglađuju s dubinom.

Glavna značajka okoliša tla je stalna opskrba organskom tvari, uglavnom zbog odumiranja korijena biljaka i opadanja lišća. Vrijedan je izvor energije za bakterije, gljive i mnoge životinje, pa tako i tlo najživljoj sredini. Njezin skriveni svijet vrlo je bogat i raznolik.

Po izgledu različitih vrsta životinja i biljaka može se shvatiti ne samo u kakvom okolišu žive, već i kakav život u njemu vode.

Ako pred sobom imamo četveronožca s jako razvijenim mišićima bedara na stražnjim nogama i znatno slabijim mišićima na prednjim nogama, koje su također skraćene, s relativno kratkim vratom i dugim repom, tada možemo pouzdano reći da je ovo skakač s tla, sposoban za brze i manevarske pokrete, stanovnik otvoreni prostori. Poznati australski klokani, pustinjski azijski jerboi, afrički skakači i mnogi drugi sisavci koji skaču - predstavnici raznih redova koji žive na različitim kontinentima - izgledaju ovako. Žive u stepama, prerijama i savanama - gdje je brzo kretanje po tlu glavni način bijega od grabežljivaca. Dugi rep služi kao balanser tijekom brzih okreta, inače bi životinje izgubile ravnotežu.

Kukovi su snažno razvijeni na stražnjim udovima i kod skakačkih insekata - skakavaca, skakavaca, buha, lupinaša.

Zbijeno tijelo s kratkim repom i kratkim udovima, od kojih su prednji vrlo snažni i nalikuju lopati ili grabljama, slijepe oči, kratak vrat i kratko, kao podrezano, krzno govore da je riječ o podzemnoj životinji koja kopa rupe i galerije.. To može biti šumska krtica, stepska krtica, australska tobolčarska krtica i mnogi drugi sisavci koji vode sličan način života.

Insekti koji se kopaju - krtice cvrčci također se razlikuju po kompaktnom, zdepastom tijelu i snažnim prednjim udovima, sličnim smanjenoj kašici buldožera. Po izgled nalikuju malom madežu.

Sve leteće vrste imaju razvijene široke plohe - krila kod ptica, šišmiša, kukaca ili izravnate nabore kože na stranama tijela, kao kod letećih vjeverica ili guštera.

Organizmi koji se raspršuju pasivnim letom, strujanjem zraka, odlikuju se malim veličinama i vrlo raznolikim oblicima. Međutim, svi oni imaju jednu zajedničku stvar - snažan površinski razvoj u odnosu na tjelesnu težinu. To se postiže na različite načine: dugim dlakama, čekinjama, raznim izraštajima tijela, njegovim izduživanjem ili spljoštenošću te manjom specifičnom težinom. Ovako izgledaju mali kukci i leteći plodovi biljaka.

Vanjska sličnost koja se javlja među predstavnicima različitih nepovezanih skupina i vrsta kao rezultat sličnog načina života naziva se konvergencija.

Utječe uglavnom na one organe koji su u izravnoj interakciji s vanjskim okolišem, a mnogo je manje izražen u strukturi unutarnjih sustava - probavnog, ekskretornog, živčanog.

Oblik biljke određuje karakteristike njezina odnosa s vanjskim okolišem, na primjer, način na koji podnosi hladnu sezonu. Drveće i visoko grmlje imaju najviše grane.

Oblik vinove loze - sa slabim deblom koje isprepliće druge biljke, može se naći i kod drvenastih i kod zeljastih vrsta. To uključuje grožđe, hmelj, livadsku vijugu i tropsku lozu. Ovijajući se oko debla i stabljika uspravnih vrsta, biljke nalik lianama iznose svoje lišće i cvjetove na svjetlo.

U sličnim klimatskim uvjetima na različitim kontinentima nastaje sličan izgled vegetacije koja se sastoji od različitih, često potpuno nesrodnih vrsta.

Vanjski oblik, koji odražava način interakcije s okolišem, naziva se životni oblik vrste. Različite vrste mogu imati slične životne oblike, ako vode blizak način života.

Životni oblik razvija se tijekom višestoljetne evolucije vrsta. One vrste koje se razvijaju metamorfozom prirodno mijenjaju svoj životni oblik tijekom životnog ciklusa. Usporedite, na primjer, gusjenicu i odraslog leptira ili žabu i njezinog punoglavca. Neke biljke mogu poprimiti različite životne oblike ovisno o uvjetima u kojima rastu. Na primjer, lipa ili trešnja mogu biti i uspravno stablo i grm.

Zajednice biljaka i životinja stabilnije su i cjelovitije ako uključuju predstavnike različitih životnih oblika. To znači da takva zajednica potpunije iskorištava resurse okoliša i ima raznolikije unutarnje veze.

Sastav životnih oblika organizama u zajednicama služi kao pokazatelj karakteristika njihove okoline i promjena koje se u njoj događaju.

Inženjeri koji projektiraju zrakoplovi, pažljivo proučite različite životne oblike letećih insekata. Izrađeni su modeli strojeva s flapping letom, koji se temelje na principu kretanja u zraku Diptera i Hymenoptera. Moderna tehnologija konstruirala je hodajuće strojeve, ali i robote s polužnim i hidrauličkim načinom kretanja, poput životinja različitih životnih oblika. Takva vozila mogu se kretati na strmim padinama i izvan ceste.

Život na Zemlji razvio se u uvjetima pravilnog dana i noći i izmjenjivanja godišnjih doba zbog rotacije planeta oko svoje osi i oko Sunca. Ritam vanjskog okoliša stvara periodičnost, tj. ponovljivost uvjeta u životu većine vrsta. Redovito se ponavljaju i kritična razdoblja teška za preživljavanje i ona povoljna.

Prilagodba na periodične promjene u vanjskom okolišu izražava se u živim bićima ne samo izravnom reakcijom na promjenjive čimbenike, već iu nasljedno fiksiranim unutarnjim ritmovima.

Cirkadijalni ritmovi. Cirkadijalni ritmovi prilagođavaju organizme ciklusu dana i noći. Kod biljaka je intenzivan rast i cvjetanje tempirano u određeno doba dana. Životinje uvelike mijenjaju svoje aktivnosti tijekom dana. Na temelju ove značajke razlikuju se dnevne i noćne vrste.

Dnevni ritam organizama nije samo odraz promjenjivih vanjskih uvjeta. Ako osobu, ili životinju, ili biljku smjestite u stalno, stabilno okruženje bez izmjene dana i noći, tada se održava ritam životnih procesa, blizak dnevnom ritmu. Tijelo kao da živi prema svom unutarnjem satu, odbrojava vrijeme.

Cirkadijalni ritam može utjecati na mnoge procese u tijelu. Kod čovjeka je oko 100 fizioloških karakteristika podložno dnevnom ciklusu: rad srca, ritam disanja, lučenje hormona, izlučivanje probavnih žlijezda, krvni tlak, tjelesna temperatura i mnoge druge. Stoga, kada je čovjek budan umjesto da spava, tijelo je još uvijek podešeno na noćno stanje i neprospavane noći loše utječu na zdravlje.

Međutim, cirkadijalni ritmovi ne pojavljuju se kod svih vrsta, već samo kod onih u čijim životima promjena dana i noći ima važnu ekološku ulogu. Stanovnici špilja ili dubokih voda, gdje nema takvih promjena, žive drugačijim ritmovima. Čak ni među stanovnicima kopna, ne pokazuju svi dnevnu periodičnost.

U eksperimentima pod strogo konstantnim uvjetima, vinske mušice Drosophila održavaju dnevni ritam desecima generacija. Ova periodičnost je kod njih naslijeđena, kao i kod mnogih drugih vrsta. Tako su duboke adaptivne reakcije povezane s dnevnim ciklusom vanjske okoline.

Poremećaji cirkadijalnog ritma organizma tijekom noćnog rada, svemirskih letova, ronjenja i dr. predstavljaju ozbiljan medicinski problem.

Godišnji ritmovi. Godišnji ritmovi prilagođavaju organizme sezonskim promjenama uvjeta. U životu vrsta prirodno se izmjenjuju i ponavljaju razdoblja rasta, razmnožavanja, linjanja, migracije i dubokog mirovanja na takav način da kritično vrijeme organizmi se nalaze u najstabilnijem stanju. Najosjetljiviji proces - reprodukcija i uzgoj mladih životinja - događa se u najpovoljnijem godišnjem dobu. Ova periodičnost promjena fiziološkog stanja tijekom godine uvelike je urođena, odnosno manifestira se kao unutarnji godišnji ritam. Ako se, primjerice, australski nojevi ili divlji pas dingo smjeste u zoološki vrt na sjevernoj hemisferi, njihova sezona parenja započet će u jesen, kada je u Australiji proljeće. Restrukturiranje unutarnjih godišnjih ritmova događa se s velikim poteškoćama, tijekom niza generacija.

Priprema za razmnožavanje ili prezimljavanje dugotrajan je proces koji u organizmima počinje puno prije početka kritičnih razdoblja.

Oštre kratkotrajne promjene vremena (ljetni mraz, zimsko odmrzavanje) obično ne ometaju godišnje ritmove biljaka i životinja. Glavni čimbenik okoliša na koji organizmi reagiraju u svojim godišnjim ciklusima nisu slučajne promjene vremena, već fotoperiod- promjene u omjeru dana i noći.

Duljina dnevnog svjetla prirodno se mijenja tijekom godine, a upravo te promjene služe kao točan signal približavanja proljeća, ljeta, jeseni ili zime.

Sposobnost organizama da reagiraju na promjene duljine dana naziva se fotoperiodizam.

Ako se dan skrati, vrste se počinju pripremati za zimu, ako se produlji, počinju aktivno rasti i razmnožavati se. U ovom slučaju ono što je važno za život organizama nije sama promjena trajanja dana i noći, već njezina vrijednost signala, što ukazuje na nadolazeće duboke promjene u prirodi.

Kao što znate, duljina dana uvelike ovisi o geografskoj širini. Na sjevernoj hemisferi ljetni su dani mnogo kraći na jugu nego na sjeveru. Stoga južne i sjeverne vrste različito reagiraju na istu količinu dnevnih promjena: južne vrste počinju se razmnožavati kada više kratki dan nego one sjeverne.

OKOLIŠNI ČIMBENICI

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Opća biologija". Moskva, "Prosvjetljenje", 2000

• Tema 18. "Stanište. Čimbenici okoliša." Poglavlje 1; str 10-58
• Tema 19. "Populacije. Tipovi odnosa među organizmima." poglavlje 2 §8-14; str. 60-99; Poglavlje 5 § 30-33
• Tema 20. "Ekosustavi." poglavlje 2 §15-22; 106-137 str
• Tema 21. "Biosfera. Ciklusi materije." Poglavlje 6 §34-42; 217-290 str