ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2021
Просмотров: 4621
Скачиваний: 1
21
б)
межвидовые факторы – это влияние особей других видов на
организм (волка на зайца, сосны на березу и т. д.).
В зависимости от принадлежности к определенному царству
биотические факторы подразделяют на четыре основные группы:
а)
фитогенные факторы – это влияние растений на организм;
б)
зоогенные факторы – это влияние животных на организм;
в)
микробогенные факторы – это влияние микроорганизмов
(вирусы, бактерии, простейшие) на организм;
г)
микогенные факторы – это влияние грибов на организм.
Антропогенные факторы – это совокупность воздействий человека на
жизнь организмов. В зависимости от характера воздействий они делятся на
две группы:
а)
факторы прямого влияния – это непосредственное воздействие
человека на организм (скашивание травы, вырубка леса, отстрел животных,
отлов рыбы и т. д.);
б)
факторы косвенного влияния – это влияние человека фактом
своего существования (ежегодно в процессе дыхания людей в атмосферу
поступает 1,1·10
12
кг углекислого газа и из окружающей среды в виде пищи
изымается 2,7·10
15
ккал энергии) и через хозяйственную деятельность
(сельское хозяйство, промышленность, транспорт, бытовая деятельность и т.
д.).
Выделяется несколько типов антропогенных воздействий:
точечные воздействия – отдельные источники загрязнений;
линейные воздействия – дороги, нефтепроводы, линии
электропередач;
воздействия на обширных территориях – распашка степей,
вырубка лесов;
глобальные воздействия – изменение содержания углекислого
газа в атмосфере.
В зависимости от последствий воздействия обе эти группы
антропогенных факторов в свою очередь еще подразделяются на
положительные факторы (посадка и подкормка растений, разведение и
охрана животных, охрана окружающей среды и т. д.), которые улучшают
жизнь организмов или увеличивают их численность, и отрицательные
факторы (вырубка деревьев, загрязнение окружающей среды, разрушение
местообитаний, прокладка дорог и других коммуникаций), которые
ухудшают жизнь организмов или снижают их численность.
Один и тот же фактор среды имеет различное значение в жизни
совместно обитающих организмов разных видов (сильный ветер для крупных
и мелких животных).
Ряд свойств среды остается относительно постоянным на протяжении
длительных периодов времени: сила тяготения, солнечная постоянная,
солевой состав океана, свойства атмосферы. Другие экологические факторы
22
(температура, влажность, ветер, хищники, паразиты) изменчивы во времени
и пространстве.
5 Общие закономерности действия экологических факторов.
Лимитирующие факторы
При небольших значениях или при чрезмерном воздействии фактора
жизненная активность организма заметно угнетается, поэтому необходимо
оптимальное действие фактора. Диапазон действия, или зона толерантности
(выносливости) экологического фактора ограничен соответствующими
крайними пороговыми значениями (точки минимума и максимума) данного
фактора, при которых возможно существование организма (рисунок 2.1).
Точка на оси абсцисс, которая соответствует наилучшему показателю
жизнедеятельности организма, означает оптимальную величину фактора –
это точка оптимума. Так как определить оптимальное значение фактора с
высокой точностью бывает трудно, говорят о диапазоне значений последнего
– о зоне оптимума, или зоне комфорта. Таким образом, три точки (оптимума,
минимума и максимума) составляют три кардинальные точки, которые
определяют возможные реакции организма на данный фактор. Крайние
участки кривой, выражающие состояние угнетения при недостатке или
избытке фактора, называют зонами пессимума. Рядом с критическими
точками лежат сублетальные величины фактора, а за пределами зоны
толерантности – летальные значения фактора, при которых наступает гибель
организма.
Рисунок 2.1 – Общая схема действия экологического фактора на живой
организм: 1 – точка минимума; 2 – точка оптимума; 3 – точка максимума
23
Условия среды, в которых какой-либо фактор (или совокупность
факторов) выходит за пределы зоны комфорта и оказывает угнетающее
действие, в экологии часто называют экстремальными.
Рассмотренные выше закономерности воздействия экологических
факторов на живые организмы и характер ответных реакций последних
известны как «правило оптимума».
Факторы, уровень которых приближается к пределам выносливости
организма или превышает их, называют лимитирующими. Так молекулярный
кислород, являясь фактором физиологической необходимости для всех
животных, с экологической точки зрения он становится лимитирующим
лишь в определенных местообитаниях. Если в водоеме гибнет рыба
(особенно в жаркое время), то в первую очередь должна быть измерена
концентрация кислорода в воде: она резко падает с возрастанием
температуры. В случае же гибели птиц следует искать другую причину, так
как содержание кислорода в воздухе относительно постоянно и достаточно с
точки зрения требований наземных организмов.
На любой организм одновременно действует множество экологических
факторов. К каждому фактору среды виды приспосабливаются относительно
независимым путем. Например, вид, эврибионтный по отношению к
температуре, может быть стенобионтным по отношению к влажности.
Благодаря этому возникает экологический спектр вида – набор
экологических валентностей.
Каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма.
При этом, оптимум для одних процессов может являться пессимумом для
других. Например, у растений оптимальная температура для фотосинтеза
составляет примерно 25 – 35
о
С, а оптимальная температура для дыхания –
примерно 50 – 55
о
С.
Ответные реакции на действие экологических факторов зависят от
индивидуальных особенностей особей, от половозрастных различий и других
причин. Например, минимальная температура, переносимая бабочкой
мельничной огневкой, составляет: – 27
о
С для яиц, – 7
о
С для гусениц.
Следовательно, экологическая валентность вида всегда шире, чем
экологическая валентность отдельных особей.
6 Закон толерантности как основа экологического нормирования.
Экологическая пластичность вида. Экологический спектр вида
Существование и выносливость организма часто оказываются
чувствительными к двум или большему числу факторов окружающей среды.
В таких случаях решающее значение будет принадлежать таковому фактору
или ресурсу, который имеется в минимальном с точки зрения потребностей
организма количестве. Эта идея легла в основу закона минимума,
сформулированного немецким химиком Ю. Либихом (1840 г.): выносливость
24
организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических
потребностей. Суть этого закона легко понять на таком примере. Величина
урожая определяется количеством в почве того из элементов питания,
потребность растения в котором удовлетворена меньше всего, т. е. данный
элемент находится в минимальном количестве. Урожай будет возрастать
пропорционально вносимым дозам до тех пор, пока не окажется в минимуме
другое вещество.
Из практики известно, что сам факт существования организма может
определяться не минимальным значением, а наоборот, избытком любого из
факторов. Впервые мысль об этом высказал американский ученый В.
Шелфорд (1913 г.); она легла в основу закона толерантности: лимитирующим
фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и
максимум экологического воздействия, диапазон между которыми
определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному
фактору.
Смысл закона толерантности очевиден: все хорошо в меру.
Экологическая пластичность – свойство видов адаптироваться к тому
или иному диапазону факторов.
Относительная степень толерантности выражается рядом терминов, в
которых используются приставки «стено» – узкий и «эври» – широкий. Так,
эврибионтные и стенобионтные живые организмы – организмы
соответственно широкой и узкой приспособленности. Примерами
эврибионтных организмов являются волк, бурый медведь, тростник,
способные жить в разнообразных условиях; стенобионтные – форель,
живущая только в чистой проточной воде, глубоководные рыбы и др.
По отношению к конкретным факторам среды виды организмов
подразделяют на эвритермные и стенотермные, способные переносить
значительные колебания температуры (песцы в тундре) или требующие
строго определенных значений температуры (тепловодные рачки);
эвригидридные и стеногидридные, характеризующиеся противоположной
реакцией на колебания влажности; эвригалинные и стеногалинные,
обладающие разной адаптацией к степени засоления среды; эвриойкные и
стеноойкные, способные жить в разных местах и, наоборот, предъявляющие
жесткие требования к выбору местообитания.
Экологические валентности вида по отношению к разным факторам
могут быть весьма разнообразными, что создает чрезвычайное многообразие
адаптаций в природе. Совокупность экологических валентностей по
отношению к разным факторам среды составляет экологический
спектр
вида.
25
2.1.2 Рекомендуемая литература
1.
Николайкин Н. И. Экология : учебник для вузов /
Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелихова. − 4-е изд. испр. и доп.
М. : Дрофа, 2005. − 622 с.
2.
Степановских А. С. Экология : учебник для вузов /
А. С. Степановских. – М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2003. − 703 с.
3.
Экология : учеб. пособие для вузов / под ред. В. В. Денисова –
изд. 3-е, испр. и доп. − М. : МАРТ, 2006. – 768 с.
4.
Экология и безопасность жизнедеятельности / под ред.
Л. А. Муравья. − М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2002. – 447 с.
5.
Шилов И. А. Экология : учебник для вузов / И. А. Шилов. − 4
изд. стер. − М. : Высшая школа, 2003. – 512 с.
2.1.3 Вопросы для самопроверки
1.
Дайте определение науке «Экология».
2.
Каким
образом
взаимосвязаны
науки
«Экология»
и
«Экономика»?
3.
В чем разница между понятиями «среда обитания» и «условия
существования»?
4.
Назовите основные среды обитания живых организмов.
5.
Дайте определение понятию экологических факторов.
6.
Приведите примеры орографических экологических факторов.
7.
Опишите общие закономерности действия экологических
факторов.
8.
Назовите основные абиотические экологические факторы
наземно-воздушной, водной, почвенной среды обитания живых организмов и
опишите их влияние на распространение биологических видов и видовое
разнообразие.
2.1.4 Практические задания
Задание 1.
Ответьте на вопросы.
1.
Нагрузка на опорную поверхность ног свыше 30 г/см
2
сильно
затрудняет передвижение животного по рыхлому снегу. У рыси она равна 42
г/см
2
, а у лося – около 500 г/см
2
. Для рыси полуметровый слой снега –
фактор, ограничивающий активность, а для лося – нет. Выявите
лимитирующий фактор, воздействующий на живые организмы.
2.
В тропических районах океана, где много тепла и света, жизнь
очень бедна. Эти районы называют океаническими пустынями. Что