Классификация факторов среды

11 – экология

Классификация факторов среды

Классификация экологическихфакторов среды. Общие закономерности действия экологических факторов на живыеорганизмы: абиотических факторов (диаграмма выживания, выносливость,устойчивость); биотических факторов (нейтрализм, аменсализм,  комменсализм,   конкуренция,   мутуализм). Обобщенный закон  Либиха и закон толерантности Шелфорда.Экологическая ниша.

          Каждый организм  находится в прямых или косвенных отношениях сразличными природными явлениями.

Окружающая среда слагается из множестваэлементов неорганической и органической природы и элементов, вносимыхдеятельностью человека.

Одни элементы могут быть необходимы организму, другиеполностью или почти безразличны, а третьи оказывать вредное воздействие. Дляописания взаимодействия живого со своим окружением необходимо ввести понятие обэкологическом факторе.

Экологические факторы– это такие элементы илиусловия среды, способные оказывать прямое или косвенное влияние на живыеорганизмы хотя бы на протяжении одной из фаз их развития. Живые организмыреагируют на них приспособительными реакциями. Один и тот же фактор у   различных  организмов  может  вызывать различные реакции.

Классификацийэкологических факторов существует много в зависимости от критерия. В большинстве случаев классификации факторовпостроены на принципе антиномий.

Обычно выделяют следующие факторы:  биотические– абиотические, внутренние –внешние, прямо действующие – косвенно действующие, космические – земные,элементарные – комплексные,  природные –антропогенные и т. д.  Например, внешниефакторы: солнечная радиация,атмосферное давление, температура и т. д.

; внутренние факторы(связанные со свойствами самой экосистемы):плотность и структура популяций, численность, пища и её доступность. Можнооценить значимость факторов и выделить главные и второстепенные.

Главные (или условия существования) – тефакторы, без которых жизнь и развитие организма невозможно – воздух, вода,пища, свет. Другие, действие которых необязательно постоянно, но влияющие наразличные проявления жизнедеятельности организмов, называют второстепенными илифакторами воздействия. Наиболее часто факторы разделяют по природе и характерудействия.

1)Наабиотические факторы – факторы неорганической (неживой) природы. К ним относят:

-климатические (температура, давление, влажность, освещённость, скорость ветра);

–  химические (состав воды, воздуха, почвы);

-эдафические или почвенные (механический состав, плотность,воздухопроницаемость);

-орографические (рельеф местности, высота над уровнем моря).

2)Биотические факторы – прямыеили опосредованные воздействия других организмов, населяющих среду обитанияданного организма. Живые существа являются по отношению к другиморганизмам  хищниками или сами служатисточником пищи. Они также могут быть средой обитания, оказывать химическое илимеханическое воздействие. Факторы живой природы в свою очередь подразделяют:

-на фитогенные (воздействия со стороны растений);

-зоогенные (воздействия со стороны животных);

-микробиогенные (со стороны вирусов, бактерий и простейших).

Взаимоотношения между живыми организмами сложнее абиотических воздействийи труднее поддаются прямому измерению.

         Особую группу составляют антропогенныефакторы, порождённые деятельностьючеловека, обусловленные расширением и наступлением техносферы. Антропогенное воздействиеможно свести:

         – к хозяйственному изъятиюприродных ресурсов и нарушению естественных ландшафтов (вырубка лесов, осушениеболот, промысел растений, рыб, зверей и птиц и т. п.);

         – загрязнению природнойсреды отходами  производства ипотребления.

Приведённая классификация является достаточно условной, поскольку границымежду абиотическими, биотическими и антропогенными факторами не всегда чётки.Некоторые абиотические факторы имеют биогенное или техногенное происхождение(например, состав воздуха или воды, радиоволны), а антропогенные факторы могутиметь биотический и абиотический характер.

Общиезакономерности действия экологических факторов на живые организмы

Действие абиотических факторов

          Каждый живой организм может нормальносуществовать и продолжать свой род только в определенных условиях. Существуютверхние и нижние пределы температуры, освещённости, атмосферного давления длянормального существования растений, животного и человека, а также ихоптимальные значения.

Можно построить график зависимости биологическойактивности (для отдельного организма это может быть скорость роста и развития,активность; для популяции – выживаемость, численность) от количественныхзначений какого-либо фактора.

Такой график имеет куполообразный вид и называетсядиаграммой выживания или существования.

Вершина  диаграммы совпадает с точкой биологическогооптимума, т.е. наиболее благоприятного для организмов данного вида значенияфактора среды. При оптимальных значениях фактора организмы активно питаются,развиваются, растут, размножаются. Диаграммы существования, как правило,несимметричны и неодинаковы для популяции и для отдельной особи этой популяции.

Их параметры могут быть установлены экспериментально. За пределами оптимумарасполагаются области, в которых жизнедеятельность не нарушается, но ужетребует напряжения функций. Это зоны адаптации. Вместе с зоной оптимума ониобразуют область биологической нормы (зону нормальной жизнедеятельности). За еепределами наступает угнетение жизнедеятельности.

Чем больше отклоняетсязначение фактора от оптимального значения, тем менее благоприятно это дляорганизмов. При приближении к критическим значениям возрастает вероятностьнарушения отдельных функций и жизнедеятельности в целом.

Критическиминазываются такие значения фактора, при которых возникающие нарушения обратимы,когда еще сохраняется способность к самовосстановлению после прекращениянегативного воздействия. За этими пределами находятся условия неминуемой гибелиорганизма.

 Данные зависимости используются при разработкенормативов экологической безопасности: определения предельно допустимыхконцентраций действующих веществ (ПДК), предельно допустимых уровнейвоздействия (ПДУ).

Для этого изучают переносимость вредных воздействий живымиорганизмами и устанавливают различные дозы воздействия: минимальные, пороговые,средние летальные (погибает 50 % тестируемых объектов) и абсолютныесмертельные.

Специализированными тест-объектами могут быть штаммы микроорганизмов,растения и животные. Эти граничные величины составляют основу экологическогонормирования.

Разныеорганизмы по-разному реагируют на изменение абиотических факторов. Одниорганизмы при отклонении значений фактора от точки оптимума сразу же изменяют ипроявления жизнедеятельности. Они как бы покорно подчиняются ухудшению внешнихусловий.

Так, с понижением температуры среды понижается температура деревьев изамедляется в них обмен веществ. Однако, если благоприятные условиявозвратятся, то экологическая потенция восстановится.  Это пассивный тип приспособления. Такиеорганизмы называют выносливымиили толерантными.

Другое ихназвание – пойкилобионты(от греч.  рoikilos –изменчивый, меняющийся) – пассивно изменяющий свое состояние, свой функции, поддаваясьизменениям в среде. К ним относятся растения и животные, пассивно переносящиеохлаждение, замерзание, голод и т. п.

 Крайние проявления такой способности связаны со специальнымиприспособлениями: глубоким замедлением жизнедеятельности, состоянием спячки у животных и полным, но обратимымзамиранием всех жизненных процессов (у спор, семян и многих низших животных).

Переход в это крайнее состояние исключает дальнейшее подчинение среде ирасширяет возможность выживания организма в самых неблагоприятных условиях.Большинство организмов биосферы – пойкилобионты [2].

         Во многих случаях в определенномдиапазоне изменений фактора среды нет подчинения им функций организма:включаются механизмы защиты от неблагоприятных воздействий, сопротивленияим  или их активного избегания.

  Такие организмы обладают большей или меньшей устойчивостью или резистентностью (от лат. resistere – сопротивляться) организма поотношению к отклонению от оптимума. Это активный путь приспособления.Такие   организмы    называются гомойобионтами, т. е.

способными поддерживать гомеостаз– постоянство своих свойств, функций при изменении условий среды. Например,постоянство температуры тела у млекопитающих и птиц при значительном изменениитемпературы среды, или постоянство солевого состава при больших колебанияхводно-солевого снабжения организма.

Это примеры высокой физиологическойустойчивости, иллюстрирующие действие принципа гомеостаза на уровне организма.

(внутри 1, внутри параболы по краям – 2)

Рис. 3.Диаграммы выживания для разных экологических форм организмов:

1  – толерантные организмы;

2  – резистентные организмы

Выносливостьи устойчивость не альтернативны во многих случаях. Они могут встречаться у всехорганизмов в том или ином состоянии, дополняя друг друга. Одно и тоже растениеили животное может быть выносливо к одному фактору и устойчиво по отношению кдругому. Или, исчерпав ресурс устойчивости, организм оказывается маловыносливым.

          Когда факторы среды отклоняются отоптимальных значений, у многих организмов наблюдается опережающее реагирование– избегание неблагоприятных воздействий и активный поиск других болееблагоприятных условий и местообитаний – гомеостатическое поведение: миграции,перелеты птиц, создание и использование убежищ.

Если не удается избежатьнеблагоприятных воздействий, то сопротивление им достигается с помощью физиологической регуляции: принизкой температуре у птиц и млекопитающих благодаря уменьшению периферическогокровотока и вздыбливанию перьев и шерсти возрастает теплоизоляция тела.

Одновременно усиливается обмен веществ в мышцах и во внутренних органах, чемдостигается увеличение теплообразования и поддержание постоянной температурытела.

          Физиологическое регулирование можетоказаться недостаточным для противостояния неблагоприятным условиям среды.Длительное напряжение физиологических функций приводит к истощению ресурсоворганизма и может иметь отрицательные последствия.

Поэтому, когда отклоненияусловий среды от биологического оптимума стойкие, происходят измененияфизиологической регуляции. Они уменьшают напряжение организма. Подобныеизменения носят название  физиологической адаптации или акклиматизации.

Акклиматизации растений, животных и человека имеют большоеэкологическое значение. Они связаны с сезонными перепадами температуры,влажности и т. п. Например, утепление покровов пуха, пера, меха осенью умлекопитающих и птиц, накопление подкожного жира.

В тканях происходят различныебиохимические  изменения, направленные наэкономное расходование энергии. Новые физиологические качества, приобретаемыево время акклиматизации, утрачиваются при возвращении в оптимальные условия.Эти качества не передаются по наследству.

Совместное действие абиотическихфакторов

В естественных условиях на живые организмы всегдадействует не один, а сложный комплекс факторов. Для существования организманеобходимо оптимальное сочетание ряда факторов. Никогда не бывает, чтобы всеони были представлены своими оптимальными значениями. Поэтому экологическийоптимум сочетания факторов отличается от оптимума какого-нибудь одного фактора.

В природных экосистемах действует неограниченное число факторов, но можновыделить всегда конечное число факторов, от которых зависит жизнь организма.Совместное действие этих факторов может быть разным. Оно может бытьсинергическим, когда различные воздействия как бы усиливают друг друга ипроизводят больший эффект, чем сумма раздельных влияний.

Или факторы могутвзаимно ослаблять действие друг друга. Почти всегда можно выделить фактор,который сильнее других влияет на состояние организма. Дефицит какого-нибудьодного важного ресурса (света, воды, тепла или пищи) ограничиваетжизнедеятельность даже тогда, когда все остальные условия оптимальны.

Такиефакторы называют ограничивающими или лимитирующими.

В 1840 году немецкий химик Юстус Либих заинтересовалсявлиянием питательных веществ почвы, таких как калий, азот и фосфор,  на урожайность растений. Он установилзависимость, что величина урожая определяется количеством того элемента впочве, потребность растения в котором удовлетворена меньше всего. В качествепояснения Либих рисовал бочку с отверстиями.

Грани бочкиможно рассматривать как экологические факторы, а отверстия в них – значенияэкологических факторов. Уровень воды в бочке символизирует выносливость  организма. Если в такую бочку наливать воду,то вода нальется только до первой дырки. Компонент, значение которогоминимально (соответствует на рисунке первой дырке), и будет определятьвыносливость организма.

Например,магний является центральным комплексообразующим ионом хлорофилла, если нетмагния, то не образуется хлорофилл.

          Либих сформулировал закон минимума ещедо возникновения экологии. Закон этот эмпирический и его дополняют. Либихраспространял его на вещества, затем стали учитывать температуру, влажность,освещенность. Поэтому он прибрел обобщенную формулировку: выносливость организма определяется слабымзвеном в цепи его экологических потребностей.

         Позднее было замечено, что лимитирующимобразом на организм может действовать не только минимальное, но и максимальноезначение фактора: высокая температура, высокая щелочность и т. п.

  Этонаблюдение легло в основу законатолерантности (выносливости), сформулированного американским учёнымШелфордом в 1913 году: лимитирующим можетбыть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон междукоторыми определяет величину выносливости организма к данному фактору.

Законтолерантности очень близок  к законулимитирующих факторов, опубликован позднее, но более известен. Иллюстрировать данныйзакон можно, наливая воду из ведра в стакан: большой поток воды переворачиваетстакан, аналогично при избытке какого-либо экологического фактора происходитотравление организма по этому фактору 

Современныйэколог Одум  внёс дополнения всформулированные принципы [7].

1.   Организм может иметь широкий интервал к одному факторуи узкий к другому.

2.   Организмы с широким диапазоном толерантности ко всемэкологическим факторам наиболее широко распространены.

3.   Если условия по одному фактору не оптимальны, тодиапазон в отношении других факторов может снизиться (при уменьшении азота впочве снижается устойчивость злаков к засухе).

ЗаконЛибиха, сформулированный в агрохимии, еще раз показал, откуда берет законыэкология. Она берет их из других наук, но в обобщённой форме.

Выявлениеограничивающих факторов имеет огромное практическое значение, в первую очередьдля выращивания сельскохозяйственных культур. Внесение необходимых удобрений,мелиорация и прочие мероприятия позволяют повысить плодородие почв иурожайность.

Источник: https://www.sites.google.com/site/ekologia303/home/6-1

Классификация факторов среды

Классификация факторов среды

Факторы среды (экологические факторы) – это любые свойства или компоненты внешней среды, которые влияют на организмы.

Факторы среды делятся на абиотические, т.е. факторы неорганической, или неживой, природы, и биотические – порожденные жизнедеятельностью организмов.

Совокупность абиотических факторов в пределах однородного участка называется экотопом, вся совокупность факторов, включая биотические, – биотопом.

К абиотическим факторам относятся:

климатические – свет, тепло, воздух, вода (включая осадки в различных формах и влажность воздуха);

эдафические, или почвенно-грунтовые, – механический и химический состав почвы, ее водный и температурный режим;

топографические – условия рельефа.

Климатические и эдафические факторы во многом определяются географическим положением экотопа – его удаленностью от экватора и от океана и высотой над уровнем моря.

Среди факторов среды различаются также прямые и косвенные.

Прямые экологические факторы непосредственно влияют на растения. Примеры прямых факторов: увлажнение, температура, богатство почвы питательными элементами и др.

Косвенные экологические факторы действуют на растения опосредствованно – через прямые факторы среды. Примеры косвенных факторов: географическая широта и удаленность от океана, рельеф (высота над уровнем моря и экспозиция склона), механический состав почвы.

С подъемом в горы изменяется климат (количество осадков и температурный режим); экспозиция и крутизна склона влияют на интенсивность прогревания поверхности почвы и режим ее увлажнения.

Механический состав почвы (соотношение песчаных, глинистых и илистых частиц) влияет на растения и почвенную фауну через режим увлажнения и динамику питательных элементов.

Кроме того, прямые абиотические факторы среды разделяются на условия и ресурсы.

Условия – это факторы среды, которые организмы не потребляют. К их числу относятся температура, влажность воздуха, соленость воды, реакция почвенного раствора, содержание в воде и почве загрязняющих веществ, которые не используются растениями как элементы питания.

Ресурсы – это факторы среды, которые потребляются организмами. Поэтому один более сильный организм может «съесть» ресурсов больше, и другому более слабому их останется меньше.

Для растений ресурсами являются свет, вода, элементы минерального питания, диоксид углерода; для животных – биомасса растений, живые животные или мертвое органическое вещество. Необходимым ресурсом для подавляющего большинства организмов является кислород.

Ресурсом может быть пространство.

Растения для прохождения жизненного цикла, должны получить определенную площадь «под солнцем» и некоторый объем почвы для потребления воды и элементов минерального питания (площадь питания).

Растительноядным животным нужен участок «пастбища» (для тли это будет часть листа, для косяка лошадей – десяток гектаров степи, для стада слонов – десятки квадратных километров), плотоядным животным – охотничий надел.

Изредка возможна и чисто физическая нехватка пространства. Так, крокусы даже выталкивают «лишние» луковицы из земли. В поселениях мидий раковины так плотно прижаты друг к другу, что между ними не может втиснуться новый претендент на место.

Биотические факторы являются следствием взаимоотношений организмов.

Для растений – это конкуренция, влияние животных (растительноядных, паразитов, опылителей, распространителей плодов и семян), грибов (микоризных, паразитических), бактерий (азотфиксирующих и болезнетворных), вирусов. Для животных – это обеспеченность ресурсами питания, конкуренция, влияние хищников, патогенных микроорганизмов.

Факторы, связанные с влиянием человека, выделяются в отдельную группу антропогенных факторов.

К наиболее существенным антропогенным факторам относятся химическое загрязнение воды, атмосферы и почвы, техногенное нарушение экосистем при разработке полезных ископаемых, выпас скота, рекреационное влияние, промысел животных, заготовка растительного сырья и др.

В настоящее время роль антропогенных факторов резко возросла, и потому изучение последствий их влияния и разработка способов регулирования отношений человека и природы являются важнейшими проблемами прикладной экологии.

Совокупности факторов абиотической среды формируют среды жизниназемно-воздушную, водную, почвенную. Для многочисленных видов-паразитов средой жизни является организм хозяина.

Эти среды жизни различаются по условиям существования для организмов. Водная среда отличается высокой плотностью, теплопроводностью, способностью растворять соли и газы. Температурный режим в ней мягче, чем на суше.

Для наземно-воздушной среды характерно обилие кислорода, света, резкие изменения температуры, перепады давления и периодический дефицит влаги. Почвенная среда состоит из трех фаз: твердые частицы почвы пронизаны порами и полостями, заполненными частично водой, частично воздухом.

Организм как среда жизни паразитов характеризуется практически неограниченным запасом пищи и надежной защитой.

Разные организмы используют разные среды жизни, причем, если рыбы или почвенные животные используют одну среду (соответственно водную и почвенную), то растения связаны с двумя и даже тремя средами (почвенной, наземно-воздушной и водной), две среды жизни используют амфибии (лягушки) и некоторые паразиты, которые часть жизненного цикла проводят в водной или наземно-воздушной среде.

Разнообразием условий существования организмов в разных частях планеты и в разных экотопах объясняется биологическое разнообразие – разнообразие живых организмов.

Контрольные вопросы

1. Перечислите абиотические факторы среды.

2. Чем отличаются факторы-ресурсы от факторов-условий?

3. В каких случаях ресурсом является пространство?

4. Назовите основные среды жизни и приведите примеры организмов, использующих одну, две и три среды.

(Доп.) § 5. Организмы как пищевые ресурсы

Главными ресурсами для животных являются другие организмы. Возможны три варианта их использования.

Хищничество – питание организмами-ресурсами, бывшими до момента превращения их в пищевой объект живыми. Организм-ресурс или умерщвляется (как при съедании зайца волком) или поедается по частям при сохранении его живым (поедание растений растительноядными животными).

Паразитизм – питание веществами живого организма-ресурса.

Детритофагия – питание мертвым органическим веществом.

Познакомимся с различиями питательных качеств организмов-ресурсов – химического состава и усвояемости. Эти качества различаются у организмов-ресурсов из царств растений и животных.

У растений клеточные оболочки образованы целлюлозой и лигнином, по этой причине количественное соотношение углерода и азота (С:N) в растительных тканях составляет от 20:1 до 40:1.

У животных, клетки которых лишены «целлюлозного чехла», содержание углерода гораздо ниже, и это соотношение составляет от 8:1 до 10:1.

Большинство фитофагов не обладают способностью переваривать целлюлозу (у них нет соответствующих ферментов), по этой причине усвояемость растительной пищи всегда очень низкая. Фитофаги пережевывают пищу, чтобы механически разрушить оболочки клеток, но этого оказывается недостаточно.

Усваивать растительную пищу фитофагам помогают прокариоты и низшие животные, которые обладают ферментами, разрушающими целлюлозу. «Помощники» живут в пищеварительной системе фитофагов и связаны с ними отношениями взаимовыгодного сотрудничества.

По этой же причине детритофаги предпочитают поедать растительный детрит не в «свежем» состоянии, а когда он уже заселен микроорганизмами-редуцентами.

Разные ткани растений имеют разный химический состав: концентрация азота и других элементов минерального питания выше в меристематических тканях, клетки которых делятся, а углеводов – в ситовидных трубках флоэмы и в некоторых запасающих тканях (в клубнях, семенах), которые являются наиболее питательными частями растений.

Самые высокие концентрации целлюлозы и лигнина – в старых и мертвых тканях, например в древесине и коре.

Эти различия химического состава разных тканей служат причиной специализации насекомых-фитофагов (например, разных видов дубовой галлицы, личинки которых питаются молодыми и старыми листьями, вегетативными почками, мужскими цветками, тканями корня и т.д.). Большинство насекомых-фитофагов избегает потребления старых одревесневших тканей.

У плотоядных животных проблем с пищеварением нет, они не пережевывают пищу, а только разрывают ее на куски или заглатывают добычу целиком. Если для фитофагов главная проблема состоит в переваривании пищи, то плотоядных заботит то, как добычу отыскать, изловить, умертвить и съесть.

Контрольные вопросы

1. Какие варианты использования организмами других организмов как пищевых ресурсов существуют в природе?

2. Почему фитофагам трудно переваривать растительную пищу?

3. Какую роль в питании фитофагов играют микроорганизмы, обитающие в их пищеварительной системе.

4. Почему детритофаги предпочитают поедать мертвое органическое вещество, которое заселено микроорганизмами?

5. Чем отличаются питательные качества растительной и животной пищи?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/4_163413_klassifikatsiya-faktorov-sredi.html

Классификация факторов среды. – Экология. Шпаргалки

Классификация факторов среды

Абиотические факторы компоненты неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на организм. Их делят на следующие группы:

– климатические факторы (свет, температура, влажность, ветер, атмосферное давление и др.);

– геологические факторы (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.);

– орографические факторы, или факторы рельефа (высота местности над уровнем моря, крутизна местности – угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности – положение местности по отношению к сторонам света и др.);

– эдафические, или почвенно-грунтовые, факторы (гранулометрический состав, химический состав, плотность, структура, рН и др.);

– гидрологические факторы (течение, соленость, давление и др.).

Иначе абиотические факторы делят на физические и химические.

Биотические факторы воздействие на организм других живых организмов.

В зависимости от вида воздействующего организма их разделяют на две группы:

– внутривидовые, или гомотипические, факторы – это влияние на организм особей этого же вида (зайца на зайца, сосны на сосну и т.д.);

 межвидовые, или гетеротипические, факторы – это влияние на организм особей других видов (волка на зайца, сосны на березу и т.д.).

В зависимости от принадлежности к определенному царству биотические факторы подразделяют на четыре основные группы:

– фитогенные факторы – это влияние на организм;

– зоогенные факторы – влияние животных;

– микогенные факторы – влияние грибов;

– микробогенные факторы – влияние микроорганизмов (вирусов, бактерий, простейших).

По типу взаимодействия различают протокооперацию, мутуализм, комменсализм, внутривидовую и межвидовую конкуренции, паразитизм, хищничество, аменсализм, нейтрализм.

Антропогенные факторы деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.).

При этом различают воздействие человека как биологического организма (потребление пищи, дыхание, выделение и т.д.) и его хозяйственную деятельность (сельское хозяйство, промышленность, энергетика, транспорт, бытовая деятельность и т. д.). Факторы, связанные с хозяйственной деятельностью человека, называются техногенными.

В зависимости от характера воздействий антропогенные факторы делят на две группы:

– факторы прямого влияния – это непосредственное (прямое) воздействие человека на организм (скашивание травы, вырубка леса, отстрел животных, отлов рыбы и т. д.);

– факторы косвенного влияния – это опосредованное (косвенное) воздействие на организм (загрязнение окружающей среды, разрушение местообитаний, беспокойство и т.д.).

В зависимости от последствий воздействия антропогенные факторы делят на следующие группы:

– положительные факторы – факторы, которые улучшают жизнь организмов или увеличивают их численность (разведение и охрана животных, посадка и подкормка растений, охрана окружающей среды и т. д.);

– отрицательные факторы – факторы, которые ухудшают жизнь организмов или снижают их численность (вырубка деревьев, отстрел животных, разрушение местообитаний и т.д.).

Экологические факторы могут оказывать на организм прямое действие и косвенное. Косвенное воздействие осуществляется через другие экологические факторы. Например, высокая температура может вызвать ожог (прямое действие), а может привести к обезвоживанию организма (косвенное воздействие).

Разные экологические факторы обладают различной изменчивостью в пространстве и во времени. Одни из них относительно постоянны (например, сила тяготения, солнечная радиация, соленость океана), другиеочень изменчивы (например, температура и влажность воздуха, сила ветра). По характеру изменения во времени экологические факторы подразделяют на три группы.

Регулярно-периодические факторы – это факторы, меняющие свою силу в зависимости от времени суток, сезона года, ритма приливов и отливов (освещенность, температура, длина светового дня и т.д.).

Нерегулярные (непериодические) факторы – это факторы, не имеющие четко выраженной периодичности (наводнение, ураган, землетрясение, извержение вулкана, нападение хищника и т.д.).

Направленные факторы – это факторы, действующие на протяжении длительного промежутка времени в одном направлении (похолодание или потепление климата, зарастание водоема, эрозия почвы и т.д.).

По характеру ответной реакции организма на воздействие экологического фактора различают следующие группы экологических факторов.

Раздражители – факторы, вызывающие биохимические и физиологические изменения (адаптации).

Модификаторы – факторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения (адаптации).

Ограничители – факторы, обусловливающие невозможность существования организма в данных условиях и ограничивающие ареал его распространения.

Сигнализаторы – факторы, информирующие об изменении других факторов.

По принципу возможности потребления при взаимодействии с организмом экологические факторы подразделяют на ресурсы и условия.

Ресурсы – это экологические факторы среды обитания, которые организм потребляет, то есть их количество в результате взаимодействия с организмом может уменьшаться (пища, вода, солнечная энергия, кислород, углекислый газ и т.д.).

         Условия – это экологические факторы среды обитания, которые организм не потребляет, то есть их количество не уменьшается, но они могут оказывать влияние на организм (температура, влажность, атмосферное давление, гравитационное поле и т.д.).

Существуют и другие классификации экологических факторов, в зависимости от положенных в их основу критериев.
_______________________________________________________________________

Источник: https://students-library.com/library/read/19812-klassifikacia-faktorov-sredy

Факторы среды и их классификация

Классификация факторов среды

Такие понятия, как «среда обитания» и «условия существования» с точки зрения экологов не являются равнозначными.

Среда обитания — часть природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует в течение своего жизненного цикла.

Среда обитания каждого организма сложна и изменчива во времени и пространстве. Она включает множество элементов живой и неживой природы и элементов, привносимых человеком и его хозяйственной деятельностью.

В экологии эти элементы среды называются факторами. Все факторы среды по отношению к организму неравнозначны. Одни из них влияют на его жизнедеятельность, а другие для него безразличны.

Присутствие одних факторов обязательно и необходимо для жизни организма, а других — не обязательно.

Нейтральные факторы — компоненты среды, которые не влияют на организм и не вызывают у него никакой реакции. Например, для волка в лесу безразлично присутствие белки или дятла, наличие гнилого пня или лишайников на деревьях. Они не оказывают на него непосредственного воздействия.

Экологические факторы — свойства и компоненты среды обитания, которые воздействуют на организм и вызывают у него ответные реакции. Если эти реакции носят приспособительный характер, то они называются адаптациями. Адаптация (от лат.

adaptatio — прилаживание, приспособление) — признак или комплекс признаков, обеспечивающих выживание и размножение организмов в конкретной среде обитания. Например, обтекаемая форма тела рыб облегчает их передвижение в плотной водной среде.

У некоторых видов растений засушливых мест вода может запасаться в листьях (алоэ) или стеблях (кактус).

В среде обитания экологические факторы различаются по значимости для каждого организма. Например, углекислый газ не важен для жизни животных, но обязателен для жизни растений, а вот без воды не могут существовать ни те, ни другие. Следовательно, для существования организмов любого вида требуются определенные экологические факторы.

Условия существования (жизни) — комплекс экологических факторов, без которых организм не может существовать в данной среде.

Отсутствие в среде обитания хотя бы одного из факторов этого комплекса приводит к гибели организма или угнетению его жизнедеятельности.

Так, к условиям существования растительного организма относится наличие воды, определенной температуры, света, углекислого газа, минеральных веществ.

Тогда как для животного организма обязательными являются вода, определенная температура, кислород, органические вещества.

Все остальные экологические факторы не являются жизненно важными для организма, хотя и могут влиять на его существование. Их называют второстепенными факторами. Например, для животных углекислый газ и молекулярный азот не являются жизненно необходимыми, а для существования растений не обязательно наличие органических веществ.

Классификация экологических факторов

Экологические факторы многообразны. Они играют различную роль в жизни организмов, имеют неодинаковую природу и специфику действия. И хотя экологические факторы воздействуют на организм как единый комплекс, их классифицируют по разным критериям. Это облегчает изучение закономерностей взаимодействия организмов с окружающей средой.

Разнообразие экологических факторов по природе происхождения позволяет разделить их на три большие группы. В каждой из групп можно выделить несколько подгрупп факторов.

Абиотические факторы — элементы неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на организм и вызывают у него ответную реакцию. Их подразделяют на четыре подгруппы:

  1. климатические факторы — все факторы, которые формируют климат в данной среде обитания (свет, газовый состав воздуха, осадки, температура, влажность воздуха, атмосферное давление, скорость ветра и т. д.);
  2. эдафические факторы (от греч. edafos — почва) — свойства почвы, которые разделяются на физические (влажность, комковатость, воздухо- и влагопроницаемость, плотность и т. д.) и химические (кислотность, минеральный состав, содержание органического вещества);
  3. орографические факторы (факторы рельефа) — особенности характера и специфика рельефа местности. К ним относятся: высота над уровнем моря, широта, крутизна (угол наклона местности по отношению к горизонту), экспозиция (положение местности относительно сторон света);
  4. физические факторы — физические явления природы (гравитация, магнитное поле Земли, ионизирующее и электромагнитное излучения и т. д.).

Биотические факторы — элементы живой природы, т. е. живые организмы, влияющие на другой организм и вызывающие у него ответные реакции. Они носят самый разнообразный характер и действуют не только непосредственно, но и косвенно через элементы неорганической природы. Биотические факторы разделяют на две подгруппы:

  1. внутривидовые факторы — влияние оказывает организм того же вида, что и данный организм (например, в лесу высокая береза затеняет маленькую березку, у земноводных при высокой численности крупные головастики выделяют вещества, замедляющие развитие более мелких головастиков, и т. д.);
  2. межвидовые факторы — влияние на данный организм оказывают особи других видов (например, ель угнетает рост травянистых растений под ее кроной, клубеньковые бактерии обеспечивают азотом бобовые растения и т. д.).

В зависимости от того, кем является воздействующий организм, биотические факторы подразделяют на четыре основные группы:

  1. фитогенные (от греч. phyton — растение) факторы — влияние растений на организм;
  2. зоогенные (от греч. zoon — животное) факторы — влияние животных на организм;
  3. микогенные (от греч. mykes — гриб) факторы — влияние грибов на организм;
  4. микробогенные (от греч. micros — малый) факторы — влияние других микроорганизмов (бактерий, протистов) и вирусов на организм.

Антропогенные факторы — разнообразные виды деятельности человека, влияющей как на сами организмы, так и на их местообитания. В зависимости от способа воздействия выделяют две подгруппы антропогенных факторов:

  1. прямые факторы — непосредственное воздействие человека на организмы (скашивание травы, посадка леса, отстрел животных, разведение рыбы);
  2. косвенные факторы — влияние человека на среду обитания организмов самим фактом своего существования и через хозяйственную деятельность. Как биологическое существо человек поглощает кислород и выделяет углекислый газ, изымает пищевые ресурсы. Как социальное существо он оказывает влияние через сельское хозяйство, промышленность, транспорт, бытовую деятельность и др.

В зависимости от последствий воздействия эти подгруппы антропогенных факторов, в свою очередь, подразделяют на факторы положительного и отрицательного влияния. Факторы положительного влияния повышают численность организмов до оптимального уровня или улучшают среду их обитания.

Их примерами являются: посадка и подкормка растений, разведение и охрана животных, охрана окружающей среды. Факторы отрицательного влияния снижают численность организмов ниже оптимального уровня или ухудшают среду их обитания.

К ним можно отнести вырубку лесов, загрязнение окружающей среды, разрушение местообитаний, прокладку дорог и других коммуникаций.

По природе происхождения косвенные антропогенные факторы можно разделить на:

  1. физические — создаваемые в ходе деятельности человека электромагнитное и радиоактивное излучения, непосредственное воздействие на экосистемы строительной, военной, промышленной и сельскохозяйственной техники в процессе ее использования;
  2. химические — продукты сгорания топлива, пестициды, тяжелые металлы;
  3. биологические — распространяемые в ходе деятельности человека виды организмов, способных внедряться в естественные экосистемы и нарушать тем самым экологическое равновесие;
  4. социальные — рост городов и коммуникаций, межрегиональные конфликты и войны.

Среда обитания — часть природы, с которой организм непосредственно взаимодействует в течение своей жизни.

Экологические факторы — свойства и компоненты среды обитания, которые воздействуют на организм и вызывают у него ответные реакции.

Экологические факторы по природе происхождения разделяют на: абиотические (климатические, эдафические, орографические, физические), биотические (внутривидовые, межвидовые) и антропогенные (прямые, косвенные) факторы.

Источник: https://jbio.ru/faktory-sredy-i-ix-klassifikaciya

1. Факторы среды. Классификация факторов среды. Правила взаимодействия факторов среды и организма

Классификация факторов среды

Экологическиефакторы– это определенные условия и элементысреды, которые оказывают специфическоевоздействие на организм. Характеризуются:

  • диапазоном изменения;

  • продолжительностью действия.

Классификацияэкол. факторов: 2 системы

  1. на абиотические, биотические и антропогенные;

  2. прямодействующие и косвеннодействующие.

Абиотическимифактораминазывают всю совокупность факторовнеорганической среды, влияющих на жизньи распространение животных и растений.Среди них различают физические, химическиеи эдафические.

Физическиефакторы– это те, источником которых служитфизическое состояние или явление(механическое, волновое и др.). Например,температура, если она высокая, вызоветожог, если очень низкая – обморожение.На действие температуры могут повлиятьи другие факторы: в воде – течение, насуше – ветер и влажность и т.п.

Химическиефакторы– это те, которые происходят от химическогосостава среды. Например, соленость воды.Если она высокая, жизнь в водоеме можетвовсе отсутствовать, но в то же время впресной воде не могут жить большинствоморских организмов. От достаточностисодержания кислорода зависит жизньживотных на суше и в воде.

Эдафическиефакторы,т.е. почвенные, – это совокупностьхимических, физических и механическихсвойств почв и горных пород, оказывающихвоздействие как на организмы, живущиев них, т.е.

те, для которых они являютсясредой обитания, так и на корневуюсистему растений. Хорошо известновлияние химических компонентов (биогенныхэлементов), температуры, влажности,структуры почв, содержания гумуса ит.д.

на рот и развитие растений.

Однаконе только абиотические факторы влияютна организмы. Организмы образуютсообщества, где им приходиться боротьсяза пищевые ресурсы, за обладаниеопределенными пастбищами или территориейохоты, т.е.

вступать в конкурентнуюборьбу между собой. При этом проявляетсяхищничество, паразитизм и другие сложныевзаимоотношения как на внутривидовом,так и, особенно, на межвидовом уровнях.

Это уже факторы живой природы, илибиотические факторы.

Биотическиефакторы– совокупность влияний жизнедеятельностиодних организмов на жизнедеятельностьдругих, а также на неживую среду обитания.В последнем случае речь идет о способностисамих организмов в определенной степенивлиять на условия обитания.

Например,в лесу под влиянием растительногопокрова создается особый микроклимат,или микросреда, где по сравнению соткрытым местообитанием создается свойтемпературно-влажностной режим: зимойздесь на несколько градусов теплее,летом – прохладнее и влажнее.

Особаямикросреда создается также в дуплахдеревьев, в норах, пещерах и т.п.

Внутривидовыевзаимодействия междуособями одного и того же вида складываютсяиз группового и массового эффектов ивнутривидовой конкуренции. Групповойи массовый эффекты – обозначаютобъединение животных одного вида вгруппы по две или более особей и эффект,перенаселением среды.

В настоящее времячаще всего эти эффекты называютсядемографическими факторами. Онихарактеризуют динамику численности иплотность групп организмов на популяционномуровне, в основе которого лежитвнутривидовая конкуренция, которая вкорне отличается от межвидовой.

Онапроявляется в основном в территориальномповедении животных, которые защищаютместа своих гнездовий и известнуюплощадь в округе. Таковы многие птицыи рыбы.

Межвидовыевзаимоотношения значительноболее разнообразны. Два живущие рядомвида могут вообще никак не влиять другна друга, могут влиять благоприятно илинеблагоприятно. Возможные типы комбинацийи отражают различные типы взаимоотношений:нейтрализм, конкуренция, мутуализм,протокооперация, комменсализм, аменсализм,паразитизм, хищничество.

Межвидовыеотношения лежат в основе существованиябиотических сообществ.

Антропогенныефакторы – факторы,порожденные человеком и воздействующиена окружающую среду (загрязнение, эрозияпочв, уничтожение лесов и т.д.). Главноеотличие антроп. факторов в их дозировке.

Факторы-регуляторы:особая категория экол. факторов.Способствуют адаптации организмов визменяющихся условиях. Примеры:Приливы-отливы;фотопериод:

  • продолжительность светового дня (для растений);

  • соотношение светлого и темного времени суток (для животных).

Классификации экол. факторов:

Повремениэкологические факторы делятся наэволюционные и исторические.

Попериодичности– периодические и непериодические

Поочередности– первичные и вторичные

Попроисхождению– космические, абиогенные, биогенные,биотические, биологические,природно-антропогенные, антропогенные

Посреде возникновения:атмосферные, водные, геоморфологический,эдафический, генетический, популяционный,биоценотический, экосистемный, биосферный.

Влияниефакторов среды прежде всего определяетсяих воздействием на обмен веществорганизма. Отсюда все экологическиефакторы по их действию можно подразделитьна прямодействующиеи косвенно-действующие.

Те и другие могут оказывать существенноевоздействие на жизнь отдельных организмови на все сообщество. Чаще прямое действиеоказывают факторы, выходя за пределытолерантности.

Экологические факторымогут выступать то в виде прямодействующего,то в виде косвенного.

Модифицирующиефакторы.Влияют на комплекс условий жизни растенийи животных.

Набольшей части земного шара модифицирующимфактором оказывается снежный покров.Снежный покров непосредственно невлияет на метаболитические процессы,но создает специфические условия жизнирастений и животных по несколькимнаправлениям.

В частности, механическиесвойства снега служат препятствием дляпередвижения многих наземных животных.Условия передвижения зависят от высотыснежного покрова и его плотности.

Свободное передвижение по снегусвойственно относительно небольшомуколичеству видов, эволюционноприспособившихся к обитанию в зонеглубокоснежья.

Наиболее эффективнымприспособлением для передвижения поснегу является «снежные лижи» – отрастающиена подошвах волосы, увеличивающиеплощадь опоры и снижая удельную нагрузкуна снег. Трудность передвижения порыхлому снегу для многих видов оказаласьфактором, ограничивающим ареал.

Помимозатруднений с передвижением, снежныйпокров ухудшает условия добывания кормана земле. В связи с этим многим видамсвойственна сезонная миграция, сменакормов или создание зимних запасов.

Снегсоздает некоторые благоприятные условия,в частности микроклиматические. Снег,особенно рыхлый обладает хорошимитеплоизолирующими свойствами. Благодаряэтому в приземном слое температуравыше, чем на поверхности снега.

Т.о.,модифицирующее влияние снежного покрована комплекс экологических факторовобусловило эволюционное формированиевидового состава фауны «зоны рыхлогомногоснежья» и выработку ряда специфическихадаптаций (морфологических, физиологическихи поведенческих) у представителей этойфауны.

Проблемойвзаимоотношений организма и средызанимается аутэкология. Каждый живойорганизм может нормально существоватьи размножаться только в определеннойобласти значений каких-либо из существенныхфакторов.

Приспособленияк факторам среды: пассивный путь –адаптации по принципу толерантности(выносливость), возникает определеннаястепень устойчивости к фактору.

Формируется как характерное видовоесвойство, реализуется преимущественнона клеточно-тканевом уровне. Активный-компенсация изменений, вызванныхвоздействующим фактором, внутренняясреда остается относительно постоянной.

Адаптации по резистентному типу(сопротивление)- поддержание гомеостазавнутренней среды организма.

Характервоздействия определяется интенсивностьювоздействия фактора (дозировка). Избытоки недостаток тормозит жизнедеятельность.

Правилооптимума-с наибольшей эффективностьюлюбая система функционирует только внекоторых характерных для неепространственно-временных пределах.

Количественноевыражение факторов, которое соответствуетпотребностям организма и обеспечивающеенаиболее благоприятные условия для егожизни, называется оптимальное. Диапазонколебаний оптимума- зона оптимума. Зоныколичественного выражения фактора,отклоняющегося от оптимума, но ненарушающего ж/д организма- зоны нормы.

Дальнейший сдвиг в сторону недостатка/избыткауменьшает эффективность действияадаптивных механизмов, происходитнарушение жизнедеятельности- зоныпессимума.

За пределами зон пессимума,количественное выражение факторовтаково, что полоне напряжение всехприспособлений оказывается неэффективным-эти значения ограничивают (свойственныхвиду) диапазон изменения фактора ккоторому вид может приспособиться, запределами диапазона жизнь невозможна.

Адаптацияк различным факторам связана с затратойЕ. В оптимуме адаптационные механизмыотключены, Е тратится только нафундаментальные жизненные процессы(базальный метаболизм).

При выходезначений фактора за пределы оптимумаувеличивается расход Е на адапт.механизмы.

Чем дальше от оптимума, тембольше Е целенаправленно тратится на«адаптацию», при этом уменьшаетсязатрата Е на иные формы деятельности.

Размахадаптируемых изменений количественноговыражения фактора определяется какэкологическая валентность вида(характеристикаспособности вида, популяции существоватьв различных условиях среды) поданному фактору, у различных видовразлична.

Виды переносящие значительныеотклонения фактора от оптимальныхвеличин – эври+названиефактора; малоустойчивые к изменениямфактора – стено-.

Эвритермные (муравьи, растения умеренныхширот) и стенотермные (растения тропиков),эвригалинные (проходные рыбы) истеногалинные (земноводные) и др.

Устойчивость/неустойчивостьк комплексу факторов – эврибионтность/стенобионтность.

Экологическаявалентность формируется эволюционнокак приспособление к конкретным условиям.Переносимый диапазон измененийсоответствует естественной динамикефактора.

Видымогут отличаться местоположениемоптимума на шкале количественногоизменения фактора. Приспособленность к высокому значению фактора – фил,книзкому фоб-.Например, термофоб (криофил) и термофили т.д.

Источник: https://studfile.net/preview/2673580/page:5/

Book for ucheba
Добавить комментарий