Взаимодействие экологических факторов

(3) Взаимодействие экологических факторов

Взаимодействие экологических факторов

3. Взаимодействиеэкологических факторов. Лимитирующий

фактор. Правиломинимума и толерантности.

Рассмотренныезакономерности действия экологическогофактора на организм выявляются лишь вусловиях эксперимента, когда влияниевсех других факторов устранено.

В естественныхусловиях обитания экологические факторывоздействуют на организм одновременно,причем не в виде простой суммы, а в видесложного комплекса, в котором каждыйиз факторов выражен в разной степениотносительно своего оптимальногозначения.

Сочетание всехфакторов в их оптимальном выражении -явление, в природе практически невозможное.Поэтому в естественных условиях обитанияэкологический оптимум не представляетсобой сочетания всех факторов воптимальном выражении.

Экологическийоптимум в естественных условиях обитания(оптимум арела, оптимальные местообитания)- это наиболее благоприятное сочетаниевсех или хотя бы ведущих экологическихфакторов, значения которых могутнесколько отклоняется от оптимальногозначения.

И наоборот,пессимум арела определяется кактерритория с наименее благоприятнымсочетанием экологических факторов,хотя значения некоторых из них могутприближаться к оптимуму.

При комплексномвоздействии экологических фактороввлияние каждого из них в определенноймере зависит от количественного выражениядругих факторов.

Эта закономерностьполучила названиеправила взаимодействия экологическихфакторов.

В природной средеочень часто наблюдается явление частичнойвзаимозаменяемости действия экологическихфакторов, называемоеэффектомкомпенсации:

– при оптимальнойтемпературе возрастает выносливостьорганизма к избыточной влажности илинедостатку питания;

– обилие пищиувеличивает устойчивость организма кнеблагоприятным изменениям несколькихклиматических факторов;

– высокие и низкиетемпературы легче переносятся организмамив сухом, а не во влажном воздухе;

– увядание растенийможно приостановить путем как увеличенияколичества влаги в почве, так и снижениемтемпературы воздуха, уменьшающимскорость испарения воды листьямирастений (транспирацию);

– одна и та жеинтенсивность фотосинтеза может бытьдостигнута или увеличением освещенности,или повышением концентрации углекислогогаза.

Однако компенсацияфакторов ограничена, так как ни один изнеобходимых организму экологическихфакторов не может быть полностью заменендругим, что и нашло отражение в законенезависимости факторов В. Вильямса:

Условия жизниравнозначны, ни один из факторов жизнине может быть полностью заменен другим.

Например:

– отсутствиесвета делает жизнь растений невозможной,несмотря на самое благоприятное сочетаниевсех других факторов;

– при недостаткебора в почве рост растений прекращается,несмотря на то, что другие элементыимеются в необходимом количестве;

– нельзя действиевлажности (воды)заменить действиемуглекислого газа или солнечного света.

Таким образом,если значениехотя бы одного из необходимых экологических факторов приближается или выходит запределы диапазона толерантности, тосуществование организма становитсяневозможным, несмотря на благоприятноесочетание всех остальных факторов(правило лимитирующих факторов).

Фактор,интенсивность которого в качественномили количественном отношении (недостатокили избыток) приближается или выходитза пределы диапазона толерантностиданного организма, называется лимитирующим (или ограничивающим).

Природа ограничивающихфакторов может быть различной.

Ограничивающимимогут быть абиотические факторы среды(свет, температура, влажность и др.) ибиотические отношения организмов,которыемогут влиять на рост, развитие иразмножение организмов, определятьгеографический ареал вида и т.д.

Абиотическиефакторы среды могут влиять на развитиеорганизмов:

– недостатоксвета ограничивает возможность развитиятравянистых растений под пологом леса,несмотря на оптимальный тепловой режим,повышенное содержание диоксида углерода,плодородные почвы.

Абиотическиефакторы среды могут определятьгеографический ареал вида, так продвижениевида на север может лимитироватьсянедостатком тепла, а в районы пустыньи сухих степей – недостатком влаги илислишком высокими температурами.

Например:

– лось в Скандинавиивстречается значительно севернее, чемв Сибири, хотя в Сибири средняя годоваятемпература выше. Причиной, препятствующейлосю расширить свой ареал на север вСибири, оказываются низкие зимниетемпературы;

– лимитирующимфактором распространения бука в Европетакже является низкая температураянваря. Поэтому северные границы егоареала соответствуют январской изотерме-20С.

– рифообразующиекораллы обитают только в тропиках притемпературе воды не ниже +200С.

Биотическиеотношения также могут определятьгеографический ареал вида:

– занятостьтерритории более сильным конкурентом,наличие хищников или недостатокопылителей для цветковых растенийограничивает распространение организмов.

При измененииэкологических условий нарушается исоотношение отдельных факторов.

Поэтому в разныхклиматических зонах факторы, ограничивающиеразвитие организмов, могут бытьнеодинаковыми:

– на северефактором, ограничивающим развитиеопределенных видов, может быть недостатоктепла, а на юге для тех же видов – недостатоквлаги, пищи или высокая температура.

При измененииусловий обитания может произойти сменалимитирующего фактора.

– в Белом мореограничивающим фактором для моллюсковявляется температура, так как от неезависит их благополучие и численность.Однако при обилии льда соленость водыв Белом море падает и становится новымлимитирующим фактором.

Экологическийфактор становится лимитирующим лишь вопределенном местообитании.

– если в водоемегибнет рыба (особенно в жаркое время),то в первую очередь должна быть измеренаконцентрация кислорода в воде, так какона резко падает с возрастаниемтемпературы. В случае же гибели птицследует искать другую причину, так каксодержание кислорода в воздухеотносительно постоянно и достаточно сточки зрения требований наземныхорганизмов.

Кроме того, одини тот же фактор для одного организманекоторое время выступает какограничивающий, а затем становитсянеограничивающим.

Это зависит отстадии развития данного организма.Почти все животные и растений в периодразмножения более чувствительны кнеблагоприятным условиям среды:

– влияниеклиматических факторов при географическомрасселении многих промысловых птицраспространяется лишь на яйца и птенцов,но не на взрослых особей;

– у растенийразные особи одной популяции зацветаютнеодновременно и поэтому они по-разномуреагируют на климатические условиясреды. В случае заморозков у такойпопуляции замерзнет лишь часть цветков.

Законы минимумаи толерантности

Впервые понятиео лимитирующих факторах было введенов 1840 году немецким агрохимиком Ю. Либихом.

Изучая влияниеразличных факторов на рост растений онустановил, что их жизнедеятельностьопределяется не теми элементами питания,которые имеются в избытке в почве, атеми, которые находятся в недостатке(например, бор или цинк).

На основании этогоЛибих сформулировал принцип, которыйизвестен под названием правилаили закона минимума Либиха:

Вещество,которое находится в минимуме, управляетурожаем и определяет величину иустойчивость последнего во времени.

Суть этого законалегко понять на таком примере.

Величина урожаяопределяется количеством в почве тогоиз элементов питания, потребностьрастения в котором удовлетворена меньшевсего, т.е. данный элемент находится вминимальном количестве. Урожай будетвозрастать пропорционально вносимымдозам до тех пор, пока не окажется вминимуме другое вещество.

В качестве нагляднойиллюстрации закона минимума Либихачасто изображают бочку, у которой доски,образующие боковую поверхность, имеютразную высоту («бочка Либиха»).

Длина самой короткойдоски определяет уровень, до которогоможно наполнить бочку водой. Следовательно,длина этой доски – лимитирующий фактордля количества воды, которую можноналить в бочку. Длина других досок ужене имеет значения.

В настоящее времязакон минимума Либиха распространяетсяна все абиотические и биотическиефакторы среды и применим как к растениям,так и животным.

Закон минимумаЛибиха:

При измененииусловий обитания интенсивностьжизнедеятельности организма будетопределяться действием того фактора,количество которого более всегоотклоняется от оптимального значения.

Иными словами:выносливостьорганизма определяется самым слабымзвеном в цепи его экологическихпотребностей.

Выявление наиболееслабого звена цепи очень важно вэкологическом прогнозировании,планировании и экспертизе проектов.Правило минимума позволяет рациональнопроизводить замену дефицитных веществи воздействий на менее дефицитные, чтоважно, например, в процессе эксплуатацииприродных ресурсов, а также в сельскомхозяйстве.

Из практикиизвестно, что лимитировать жизнедеятельностьорганизма может не только недостаток,но и избыток какого-либо фактора.

Впервые представлениео лимитирующем влиянии максимальногозначения фактора наравне с минимальнымбыло введено американским ученым В. Шелфордом (1913 г.) и получилоназвание законатолерантности:

Лимитирующимфактором процветания организма (вида)может быть как минимум, так и максимумэкологического воздействия, диапазонмежду которыми определяет величинувыносливости (толерантности) организмак данному фактору.

Смысл законатолерантности очевиден: все хорошо вмеру.

Американскийэколог Одум дополнил закон толерантностиположением, что организмыс широким диапазоном толерантности вотношении всех экологических факторовобычно наиболее распространены вприроде.

Законы минимумаи толерантности играют существеннуюроль в прикладных экологическихисследованиях и позволяют понятьраспределение организмов в различныхприродных условиях, особенностиморфологии, физиологии и экологиирастений и животных.

Источник: https://studfile.net/preview/5990713/

Экологические факторы окружающей среды

Взаимодействие экологических факторов

Термин «экология» ввел в науку немецкий ученый Эрнст Геккель (E. Haeckel) в 1869 г. Формальное определение экологии дать довольно легко, поскольку слово «экология» происходит от греческих слов «ойкос» — жилище, убежище и «логос» — наука.

Поэтому экологию часто определяют как науку об отношениях между организмами или группами организмов (популяций, видов) с окружающей их средой.

Иначе говоря, предмет экологии — это совокупность связей между организмами и условиями их существования (средой), от которых зависит успешность их выживания, развития, размножения, распространения, конкурентоспособность.

В ботанике термин «экология» первым употребил датский ботаник Е. Варминг в 1895 г.

В широком смысле под средой (или окружающей средой) понимают совокупность материальных тел, явлений и энергии, волн и полей, так или иначе влияющих на живой организм. Однако разные элементы среды далеко не одинаково воспринимаются живым организмом, поскольку значение их для жизни различно.

Среди них есть практически безразличные для растений, например — инертные газы, содержащиеся в атмосфере. Другие элементы среды, напротив, оказывают заметное, часто — существенное влияние на растение. Их называют экологическими факторами.

Таковыми являются, например, свет, вода в атмосфере и в почве, воздух, засоление грунтовых вод, естественная и искусственная радиоактивность и т. д.).

С углублением наших знаний перечень экологических факторов расширяется, поскольку в ряде случаев обнаруживается, что растения способны реагировать на элементы среды, ранее считавшиеся безразличными (например, магнитное поле Земли, сильное шумовое воздействие, электрические поля и т. д.).

Классификация экологических факторов

Классифицировать экологические факторы можно в разных понятийных системах координат.

Различают, например, ресурсные и нересурсные экологические факторы. Ресурсные факторы — это вещество и (или) энергия, вовлекаемые в биологический круговорот растительным сообществом (например, свет, вода, содержание в почве элементов минерального питания и т. д.); соответственно, нересурсные факторы не участвуют в циклах трансформации вещества и энергии и экосистемах (например, рельеф).

Различают также прямодействующие и косвеннодействующие экологические факторы.

Первые непосредственно влияют на обмен веществ, формообразовательные процессы, рост и развитие (свет), вторые влияют на организм через изменение других факторов (например, трансабиотические и трансбиотические формы взаимодействий).

Поскольку в разных экологических ситуациях многие факторы могут выступать и как прямодействующие, и как косвеннодействующие, лучше говорить не о разделении факторов, а о прямом или косвенном их действии на растение.

Наиболее широко используется классификация экологических факторов по их происхождению и характеру действия:

I. Абиотические факторы:

а) климатические — свет, тепло, воздух (его состав и движение), влага (включая осадки в разных формах, влажность воздуха) и т. д.;

б) эдафические (или почвенно-грунтовые) — физические (гранулометрический состав, водопроницаемость) и химические (рН почв, содержание в них элементов минерального питания, макро- и микроэлементов и т.д.) свойства почв;

в) топографические (или орографические) — условия рельефа.

II. Биотические факторы:

а) фитогенные — прямое и косвенное воздействие растений-сообитателей;

б) зоогенные — прямое и косвенное влияние животных (поедание, вытаптывание, деятельность землероев, опыление, распространение плодов и семян);

в) прокариотогенные факторы — влияние бактерий и сине-зелёных водорослей (отрицательное воздействие фитопатогенных бактерий, положительное воздействие свободноживущих и симбиотически связанных азотфиксирующих бактерий, актиномицетов и цианей);

г) микогенные факторы — отрицательное воздействие паразитических и фитопатогенных грибов; положительное воздействие грибов при образовании микоризы.

Подробнее о биотических факторах можно почитать с статье Биотические факторы среды

Специфические формы воздействия человека на растительный покров, их направленность, масштабы позволяют выделять и антропогенные факторы.

III. Антропогенные факторы, связанные с многосторонними формами сельскохозяйственной деятельности человека (выпас, сенокошение), его промышленной деятельности (выбросы газов в атмосферу, строительство, добыча полезных ископаемых, транспортные коммуникации и трубопроводы), с освоением космоса и рекреационной деятельностью.

В эту простейшую классификацию укладываются далеко не все, а только главные экологические факторы. Есть и другие, менее существенные для жизни растения (атмосферное электричество, магнитное поле Земли, ионизирующее излучение и др.).

Заметим, однако, что приведенное деление в определенной степени условно, поскольку (и это важно подчеркнуть как в теоретическом, так и практическом отношении) среда воздействует на организм как единое целое, а разделение факторов и их классификация есть не что иное, как методический прием, облегчающий познание и изучение закономерностей взаимосвязей растения и среды.

Общие закономерности влияния экологических факторов

Влияние экологических факторов на живой организм весьма многообразно.

Одни факторы — ведущие — оказывают более сильное воздействие, другие — второстепенные — действуют слабее; одни факторы влияют на все стороны жизни растения, другие — на какой-либо определенный жизненный процесс. Тем не менее можно представить общую схему зависимости реакции организма под воздействием экологического фактора.

Если по оси абсцисс (X) будет отложена интенсивность фактора в своем физическом выражении (температура, концентрация солей в почвенном растворе, рН, освещенность местообитания и т. д.

), а по оси ординат (У) — реакция организма или популяции на этот фактор в ее количественном выражении (интенсивность того или иного физиологического процесса — фотосинтеза, поглощения воды корнями, роста и т. д.; морфологическая характеристика — высота растения, размеры листьев, количество продуцируемых семян и т. д.

; популяционные характеристики — численность особей на единицу площади, частота встречаемости и т. д.), мы получаем следующую картину.

Диапазон действия экологического фактора (область толерантности вида) ограничен точками минимума и максимума, которые соответствуют крайним значениям данного фактора, при котором возможно существование растения.

Точка на оси абсцисс, соответствующая наилучшим показателям жизнедеятельности растения, означает оптимальную величину фактора — это точка оптимума. В связи с трудностями в точном определении этой точки обычно говорят о некоторой зоне оптимума, или о зоне комфорта.

Точки оптимума, минимума и максимума составляют три кардинальные точки, определяющие возможности реакции вида на данный фактор.

Крайние участки кривой, выражающие состояние угнетения при резком недостатке или избытке фактора, называют областями пессимума; им соответствуют пессимальные значения фактора. Вблизи критических точек лежат сублетальные величины фактора, а за пределами зоны толерантности — летальные.

Виды различаются друг от друга положением оптимума в пределах градиента экологического фактора. Например, отношение к теплу у арктических и тропических видов. Различной может быть и ширина диапазона действия фактора (или зоны оптимума).

Есть виды, например, для которых оптимален низкий уровень освещенности (пещерные мохообразные) либо относительно высокий уровень освещенности (высокогорные альпийские растения).

Но известны и виды, одинаково хорошо растущие и при полной освещенности, и при значительном затенении (например, ежа сборная — Dactylis glomerata).

Точно так же одни луговые травы предпочитают почвы с определенным, довольно узким диапазоном кислотности, другие хорошо растут в широком диапазоне рН — от сильнокислого до щелочного.

Первый случай свидетельствует об узкой экологической амплитуде растений (они являются стенобионтными или стенотопными), второй — о широкой экологической амплитуде (растения эврибионтные или эвритопные).

Между категориями эвритопности и стенотопности лежит ряд промежуточных качественных категорий (гемиэвритопные, гемистенотопные).

Широта экологической амплитуды по отношению к разным экологическим факторам часто бывает различной. Можно быть стенотопным по отношению к одному фактору и эвритопным по отношению к другому: например, растения могут быть приурочены к узкому диапазону температур и широкому диапазону солености.

Взаимодействие экологических факторов

Факторы среды воздействуют на растение совместно и одновременно, причем действие одного фактора в большой степени зависит от «экологического фона», т. е. от количественного выражения других факторов.

Это явление взаимодействия факторов хорошо видно на примере эксперимента с водным мхом Fontinalis.

В этом эксперименте наглядно показано, что освещенность по-разному действует на интенсивность фотосинтеза при разном содержании СO2 в воде.

Эксперимент также показывает, что сходный биологический эффект может получиться при частичной замене действия одного фактора другим. Так, одна и та же интенсивность фотосинтеза может быть достигнута или увеличением освещенности до 18 тысяч люкс, или, при более низкой освещенности — повышением концентрации СO2.

Здесь проявляется частичная взаимозаменяемость действия одного экологического фактора другим. В то же время ни один из необходимых экологических факторов не может быть заменен другим: зеленое растение нельзя вырастить в полной темноте даже при очень хорошем минеральном питании или на дистиллированной воде при оптимальном тепловом режиме.

Иными словами, существует частичная заменяемость основных экологических факторов и вместе с тем их полная незаменимость (в этом смысле иногда говорят также об их равнозначной важности для жизни растения).

Если значение хотя бы одного из необходимых факторов выходит за пределы диапазона толерантности (ниже минимума и выше максимума), то существование организма становится невозможным.

Лимитирующие факторы

В случае, если какой-либо из факторов, составляющих условия существования, имеет пессимальное значение, то он ограничивает действие остальных факторов (сколь бы благоприятными они ни были) и определяет конечный результат действия среды на растение.

Изменить этот конечный результат можно только воздействуя на ограничивающий фактор.

Этот «закон ограничивающего фактора» вначале был сформулирован в агрохимии немецким агрохимиком, одним из основоположников агрохимии Юстусом Либихом в 1840 году и поэтому часто называется законом Либиха.

Им было замечено, что при недостатке в почве или питательном растворе одного из необходимых химических элементов, никакие удобрения, содержащие другие элемёнты, на растение не действуют, и только добавление «ионов в минимуме» дает прибавку урожая.

Многочисленные примеры действия ограничивающих факторов не только в эксперименте, но и в природе показывают, что это явление имеет общеэкологическое значение.

Один из примеров действия «закона минимума» в природе — угнетение травянистых растений под пологом буковых лесов, где при оптимальном тепловом режиме, повышенном содержании углекислого газа, достаточно богатых почвах и прочих оптимальных условиях возможности развития трав ограничиваются резким недостатком света.

Выявление «факторов в минимуме» (и в максимуме) и устранение их ограничивающего действия, иными словами, оптимизация среды для растений, составляют важную практическую задачу в рациональном использовании растительного покрова.

Аутэкологический и синэкологический ареал и оптимум

Отношение растений к экологическим факторам тесно зависит от влияния других растений-сообитателей (в первую очередь — от конкурентных отношений с ними). Часто имеет место ситуация, когда вид может успешно произрастать в широком диапазоне действия какого-либо фактора (что определяется экспериментально), но присутствие сильного конкурента вынуждает его ограничиваться более узкой зоной.

Например, сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) имеет очень широкий экологический ареал по отношению к почвенным факторам, но в таежной зоне образует леса главным образом на сухих бедных песчаных почвах или на сильно переувлажненных торфяниках, т. е. там, где отсутствуют конкурирующие древесные породы.

Здесь реальное положение оптимумов и областей толерантности различно для растений, испытывающих или не испытывающих биотическое влияние. В связи с этим различают экологический оптимум вида (при отсутствии конкуренции) и фитоценотический оптимум, соответствующий реальной позиции вида в ландшафте или биоме.

Кроме положения оптимума различают пределы выносливости вида: экологический ареал (потенциальные пределы распространения вида, определяемые только его отношением к данному фактору) и реальный фитоценотический ареал.

Часто в этом контексте говорят о потенциальном и реальном оптимуме и ареале. В зарубежной литературе пишут также о физиологическом и экологическом оптимуме и ареале. Лучше говорить об аутэкологическом и синэкологическом оптимуме и ареале вида.

У разных видов соотношение экологического и фитоценотического ареалов различно, но всегда экологический шире фитоценотического. В результате взаимодействия растений происходит сужение ареала и часто смещение оптимума.

Источник: https://www.polnaja-jenciklopedija.ru/biologiya/ekologicheskie-faktory-okruzhayuschey-sredy.html

������ ��������: �������������� �������� � ����������, ������������� ������� � ���������

Взаимодействие экологических факторов

�� ����: ������� ��������: �������������� �������� � ����������, ������������� ������� � ���������

�������� ��� �����. ������������� �������

�������� � ������� ��������, ��������� �������������� ���������� ����� ����� � � ���������� ������. � �������� �������� ����� ��������� ����������� �� ����� ������� ���� � �������������� � ��������� �������� ��������.

� ���������� �������������� ����� ���������� � ����� �������� ������������� ������������� ������������ ��� �����. ����������������� ����������, � ���� �������, ������� ������� �� ������� �������, ������� ����������� � ���������� ������ � �����.

� ���������� ������� ��������������� ����� � ������� ������� �������������� ��������� ����������, ����������, ������� ���������� ����������� ��������.

�������� ��� ����� ������� �������������� �������� ���������, ��������������� ���������� � ���, �������� ��������� � ��������. ��� �������� ������� ������ �������, ��������������� � ���������� ������������ � �������� ������-������������ ���������.

�� ����� ��������� ����� ��� �������� ������ ��������� ���������� ���������� �����, ���������� �������������� ���������. ������� �� ����� ��������� �� ��� ������: ������������ � ����������� �������.

������������ ������� � ��� ��� �������� �� �������� �������� ������� �������: ������������� (����, ���������, �����������), ���������, ������, ����������� ����.

����������� ������� � ������������ �������������� � ������� ����� ���������� ���� �� �����. �������� �� ����������� �������� �������� �������������1 ������ ��� ������������ ��������� ����������� �������� � ��� ������������� ������������ �� ����� ��������� � ������� � �����.

������������ �������. �������� ������ �� ������������ �������� �������� ������. �� ���� ������� ��� �������������� � ������ ���������, �������, � ���� �������, ���������� �������� ��� � ����� ����������. ������ ��������� �� ���� ��������.

����. ������ ������ � ������ ������� � ������������ ��������� �������. ������������� �������� ���������� ����� ����������� ��������������, ������������ ��������, �������� � �������� ��������������. � ����� � ���� � ����� ���������� �������������� ����� ����� �������� � ��������� ��������.

���������������� ���� ���������� ��� ����� ������. �������� ����� ����� ��������� ������������� �������� ������� ���������, ������� ����� ��������� �������������� �� ��������� ����. ������� ������ ��������� ��������� � ��������. � ������� �������� � ������� ������� ���� ����������. ��� �������� � �������� ������� ���� � ������ ������, ������������ ������� ����������.

� ��������� ������� �������� ����������� ������ ��������������, ��� ��� ��� ������� ������� ��� ����� ������.

������������ ���� �������� ���������� �������� �������, �� �� �������������� ������ �������� � ����������� ��������. ��� ������ ����������� ������� ��������� � �������� �� ����������. �������� ����� ��� ���� ��� ������������� �������� (���������, ��������������), ������� ���������� �� ��� ��������� ����������� ����.

��������� ������� ������� �������� �����, ������� �������� � ����������� �� �������������� ������ � �������. � ����� � ��������� ����� �������� ����� ����� ���������� �������� � �������� �������������. ������� ��������� �� �������� ����� ��������� � ���������� ������������� ����� ������������ ����������������� ��� � ���� ���������� ���������������.

����������������� ������� � ���������� ������������� �����, �������� ���������� �������� ����������� � ����������� ��������� � ����������� ���������� �������. ������������� ���� ���������� ��������������� ����� � ������������ � ����������� � ���������� �����. � �������� �������� ������������� ������������ �������� �����������.

� �������� �������� �������������� � �������� � ������� ������ �����.

������� �������� ����� � ������� ������������. � ����������� �� ����������� ����� � �������� ��������� ��� ��������� ��������� �������������� � ������������ ��������. �������������� ������� � ������ ����� ����, ������������ � � ������� ����� � �� �������� ������������� (�����, ������).

�������� ���� � ������������ ��������������� ������� ��������� �� ��������� ������� ����. ���, ��� ����������� �������� ��������� ��� �������� ���������� ������ � ��������� � ������� �����.

������ ����� � ����������������� �������� ����������� ��������, ��� ������� ���������� ����������� �����, ��������� ��������� ������� (� ����) ��� �������� (� �������� � �����������), ���������� ��� ��������� ������ ��������� �����������������. � �������� ����� ����������� ������������ �������� ����������.

�������� � ��������� ������ ���� ������ ��������� ����� ��������� ���. ������ �������� ������� � ������ ������ � �������������� ��� ����������� ���������������� ������� ������� ����.

����������� � �� ����� ������ ������, ������������ ��������� ��������. ��� �������� ����������������� � ��������� ��������� ��� ������������ ����������� ����, � �������� � �������� +10…

+40 ��. ���� �������� ��������� ������������� � ����� ��� ����� ������� ������������.

� ����������� �� ���������� ����������� ���������� ����������� ���� �������� ������� �� �������������� � �������������.

�������������� � ������������� �������� � ������������ ������������ ����. � ��� ��������� ����������� ���������� ����� �������� ������� ��������� ���� ��������������� ���������, �������� ���������� ���������.

���, ������� ������������ ������������� ���� +37 ��. � ���������� ����������� ���������� � ������ �������� ��������� ��������.

��� ������ ������������� �������� ���������� ������� � ��������� ��������� ���������, ��� ������� ��������� �������� ����������� ����������� � ����������� ������� �������� �����.

������������� � ������������ �������� � ���������� ������������ ����. ��� �������� �������� ����������� ��������������� � � ������� ������� ������� �� ����������� �����. ����������� ������������ ���������� ����������� ���� �������� ������ ������������� ������������������ ��������, ����� ��� ����� � �������������.

��� �������� ������������� ����� ����� ����� ������� ��������. �������� ���������� ������� ����������� ���� � ��������� +15… +25 ��.

��� ����������� ������ ���������� (���� 0 ��) � �������� ���������� ����������� ���������, ����������� ������������� ���������� ���� � �������.

���, ����� � ������ �������� ��������� ����������������� �������� �������, ��������� � ������ �������, �������������� ���������� ����.

���������. ����������� �������� ������������� ���� ���������� �� ����� �������� ������� ����. ��� ������ ������������� ������ ���� �� ���� ��������� ����������������� ������. ����������� ������� ������� �������� �������� ��������������� �������� ���������.

� ������������� ����� ������ ���� ���� ������ �������� ������������ �������� ��� ��� ��������, ��� � ��� ������ ����������, ��� ������� ��������� ������������ �� ������. ��������� �� ������ ����������� �������������� �����������.

��� ��� ����������� �������� �������� � �������� �����������, �� ���������� ���� ����� ����������� ��������, �������������� ��������������� ����������.

��� �������� ������� ���� �������� ����� �� �������� ������������� ��������, ������������ ���� � ��������. �������������� � ���������� ����� � ��� �������� ���� �������� (�������, ������� �����, �������� ������).

������ ��������� �������� �������� � ��� ��������. ����������� ���������� ������� �������� ���������� ��� ���� ���������� �����. ��� ��������, ��������, ������, �������. ��������� ���������� ���� ����� ������ ����� �����, ��� ����� ������� ��������� � ��������� ���� � ������� �����.

��� �������� � ��������, ��������� � �������� ������������� �������, ���������� �������� ��������� ����������, ��������� ���������������� ����� � ������ ���������� �����. �������� ����� ���������� ������ � ������ ����� ����, ������ � ��� ��������� �������� ��������� ������.

�������� � ������������ ������� � ������ ������� ����� ������� � ������ ������ (�����), � ��������� ���� � � ��������� ��������.

����� � ����� �������� ��� ������ ��������������� � ��������, � ��� ������������ ����� �������� � ���� ������. ��������������� ��������� ��� ��������� ���������� �������� �� ���������, ���������� ������, ���������, ������� ����������� �������.

�������������� ��������. �������������� ������

�� ��������� ��������� ������ �������� �������� ���������� �����. �������� ������������� ��� ��������� ������������� �������������� ������� ���������� �����������, ��� ���������. ���������� �� ������������ �������� ������� �������� � ��������� ����������������� ���������.

�������, �� ��������� ������� ���������� ������������� ���������, ���������� �������� ������������. ��� ������ ��������� � � ����� ���� ���������� ���� ������� �� ������� �������������� �������. ������ �����, ��������� �� ������� ������������ ���������, ���������� ��������������.

�� ����� ������� � ������ �������.

������� �������� ����������� ������� �������� ��������� �����. ��� ���� ������ ������������, ��� ���������� ��������.

������ ������ ������������ �� ��������� � ��������� ������������� �������� � ���������� ����������.

������������������� ���� ����� ��������� � ����� ��������� ������ ������������, ������ ��������������� ���� ����� ���������, � � ��� ���������� ������� �������� ������������ � ���������� �������� �����.

�������������� ��������� ������������� �������� ����������� � ���, ��� ��������� ������������� ������ ����� ������� ������ ������������ � ������� ������� ���, ��������, ��������� ���.

��������, ����������� ����������� �������� ������������ � ���������� ����� � ����.

������������ �������� ����� (������������ � �����������), ����������� ��� ������������� ����, ���������� ������������� �����, ������� ������������� ����� ����� ���������, ������� ��� �������� � �������.

��������������� ����������

����������� ������� ����������� �� ���������������� ���������� ��� ���������� �������� � ����� ������������� ��������.

���������� � ����������� ��������� ����� ��������� ���������� �� ����� ���������� ������� ������ (��������, ����� � ����).

����������� � ��� ���������������, ����������� � ���� ����� �� �������� �������������, ���������� �� ����� ����������.

����������� ������ ���� ��� ��������� ��������� ������� �������, ��������� ���������� ���������� �������.

��������, ��������� �������� ������� ����� � ����, ����������� ��������� ����� ��������, ��������� �� ����� ����, ����, �������� ������ ���� � �. �. � ���������� ����� ������ ��������� �������� ��� ����������� ����� �������.

����������� � �������������� ������, ��� ������� ���� �� ��� ���������� ������������� ����������� �� ������� ������. �������, �������, ���������� ���� ������.

��������� ������� � ������ ������������ � �������� ��������. ������� ��������� ��� ������������ ���������� ����������� ��������� ������. ���������� ����������� ������� �������� � ���������� ��������� ������. � ���� �������, ������� ����������� ������ �������� � ���������� ��������, ������� �� ������� ����. ������ � ��������������� ����� � �����.

���������� � ���������� ���������, ��� ������� ���� ��� ����� �� ���� �������, ��������� ��� �� ������ � �������� ��������� �������, �� � ��� ����� ��������. � ��������� ����������� ������ ��������, �����, ����������, �����. �������, � ������� �� �������, �� ������� ���� ������, � �������� �� ���� ����� ������� ���������� �����.

������� � ���������� ������������� �����, ����������� �������� ������ �� ������ ������������. �������� �������� �������� �������� � ���������� ������ �������� � ����� �����, ������������ ��������������� �������� � ������� ��������, ����������� ������� � ����-����������.

�������������� � ��������������� ����������, ����� ���� ��� ��������� ������ �� ����������� �������, ���� ���������� ����� ����������� �����������.

��������, ����� ��������� ������� ������, �� ��������� �������� ���������, ����-������� ������� �� �������, ����������, ������� ��������� ����.

� ��������� ������� ���� ��� ��������� ������ ���� ����� ������� ������ �������� ��� ��������� ������ �������. ����� ������������ ���������� ���������������.

��������, � ���������� ����� ������� ������� ���������� ������� ����������. � ������� ���� ���������� ��������� ���������� ������ ���� ������� ����������. ��������-������� ���������� �� ��������, ������� ������ �� ������ ������������, � �������� ��� ����� �����������. ��� ���, ���������, ��������� ��������� ��������.

����� �������, � ��������� ����� ����������� ����������� ������������� ����� ���������������, ������� ��������� �� �������, ���������������� � ������ ����� ��������������, ���������� ����������� ��������� � ���������� ������������ ����������.

������������� �������

� ������� ��� ����� ��������� �������� ���������, ����� ��� ����� ���������� ����������. ������ ��������� ���������� ���������� ������������ ������������ ��������, � ����� ������������������ ��������� ����������, �������� � ����, ��������� �� ������������.

����� ����� ���� ������������ �������, ������, ����������� ���� ���������� ����������. � ���������� �������������� ����� ���������� ���������� ������������� �������. ��� ������������ ����� ������ ��������� ��������, ������������ ������ ����������� � ������ �� ��������.

��� ���������� ���������� ��������������� ����� ����� � ������ ���� �� �����.

����������� � ���������� ������� ������ ����������� � ����������� ����������� ������������ �������� ����� ���������� � ������������ ������� ������� (������, ����������, ��������, ��������� ��������), ����������������� ������������� ������������� � ��������������.

����� � ������ �������� ������, ������� ���������� �������� ����������. ���������, ������������������ ������������� �������, ������������ ������ �����������, ���������� �� ������ ����������, ���������� ����������. ������ �������������� ����� ���������� � ��������� ���������� ������� ����.

����������� �������� ������ � ��������.

��� ��������� ����� ������� ���������. ������ �� �������� ������������ ���������� � ����������, ������� � �������� ����������� ���������� ����� �������� � ���������� �������� ���������. ������ ����� ��������� ���������� �������� (���������� � ����������) � ��������. �������, � �������� ������ ���������, �������������� ������������ �������, � �������� � �����.

� ������������� ������� ��� ������������ ����� ���������� �� ���� ������� ����� ��������� �� ��� �������������� ������: ����������, ���������� � ���������.

���������� � ������� �������� ���������, ������������ ������������ �������� �� �������������� � ��������� �������������� ��������� �������.

���������� � ��������-�����������, ������������ ������� ������������ ��������. ���������� I ������� ����� ������������ ������������ �������� �������� (���������� ��������).

�����������, ������������ �������� ����, �������������� �� ����������� II, III � �. �. �������� (���������� ��������).

��� ���������� ���������� ������� ���������� ������, ���������� � ������������ ��������� ������������.

��������� � ������������� ��������������, �����, ����������� � �������������� ������������ �������. ��������� ��� �� ����������� ���������� �������, ������� �������������� �������� ��� ���������� � ����� ����.

����� �������, � �������� ����������������� ���������� ���������� ���������� ���������� ������� � ������� � �������, ������ ��������� ���������� ���� ����� ������������ � ������������ ��������� �������.

� ���������� ��������� ������������ ���� �������, �������������� ����� ����������� �����, ��������������� ����������� ������������ �������� � ������� �� ��������� ��������.

������ ������ ���������� ����� �������� ����� ��� ����������.

� ������ ����� ������� ����� ������� ����������� � ���� �����, ��������, ��� ������������ ����� ������� � ����. �� ����� ���� ���������� ���������, � ������������� ��������, ������ �������� �������. ��������� ��������� ������������ �������� �� ������ ������ � �������� �������� ������ � ����������� (�������) ����.

������� ������������� �������� �������� ��������������, �������� ������� � ����� ���������� �������� ������� ���������� ����� � 10 ��� ������ �����������. ��������� ��� ���� ������������� �������:

1) �������� �����, ���������� ����� ������ �� ������ ������ ������� ����;

2) �������� �������� ������������� ��������, ���������������� �� ������ ������;

3) �������� �������, ������������ �������� ������ �������.

����������� ���� ���������� ������ ������������ � ����� �������, �� �� �������� ������������ ����� ��������������� ����� �����������.

���� ���� ����� ����������� � ���������������, �����������, ���������� ������ �����, ��������� ������� ��� �� �����.

��� �������������� � ������������� ����� ����� ������ ����������� � ���������� ������ ������������ ������������� ����� � ����������, ������������������ ����������.

�������� �������� ���������

������� ���, ��� �������, ������� �� ��������� ���������, ������������ ������� ������������� ���� �� �����. � ����� ������ �������� ��������� ��������������� ��� �������� ������� ������ ���������� ����� ����������. ��� ��������������� ����� ���������.

���������������� ��������� ��������� ������������ ������������� ���������� �� �� ����������. ����� ��������� ����� �������� ���������, ������, ����, ������.

����������� ��������� � ����� ������, ��������� �� ������ ���������� � � ����������.

����������� ����������� �������� ��������� ��������� � ����� ������, ������������ �� ������� �������.

����������� ������������� ����������� ��������� � ���������������, ������� ��������� ����� ������. ����������� �� ������ ����� ������, ������������ �� ���� �� ������� �������.

���������� ������������ ������ ������, �������� �� ��������� ������, �. �. ��������� ���������� ����������� ���������.

���������� ��������� ��������� ��������������� ������������ ������ ������� ��������, ������� �������� �� �������. � ���������� ��������� ����������� �������� ����� ����������, ����������� ��������� ��������� �� ����� ������, ����������� ��������������� ����� �������� ����������. � �������� ���������� ����������� ��������� ���������� � ����������� �������������.

������� ��������� ������������ ����������� ������ � �����.

�������� ��������� � ��������� ����������� ���������� �� �������. ��� ������� �� ������ ��������.

������������� ������������� �������, ����������� ���������� ����, ���������� ����������� �������� � ����� ������������ � �����������, ���������� �����������.

� ��������, �������� �������� ����, �������� �����������, ��������������� ������� ��������� ����������� ������. ����������� ��������� � ����������������� ��� ����������� ����������� �� ������������ ������ ���������� ����������� ���������.

����� �� ����� ������ ��������, ������������ ����������� ����������, �������� �������������. ������� ����� ������������ ��������� ��� ����������� ����������� ���������.

����������   ..  323  324  325   ..

Источник: https://zinref.ru/000_uchebniki/00800ecologia/000_lekcii_ecologia_02/324.htm

Взаимодействие экологических факторов

Взаимодействие экологических факторов

Экологический фактор – это любой элемент среды, оказывающий прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их развития.

По своей природе экологические факторы делят, по крайней мере, на три группы:

· абиотические факторы – влияния неживой природы;

· биотические факторы – влияния живой природы.

· антропогенные факторы – влияния, вызванные разумной и неразумной деятельностью человека (“антропос” – человек).

Все экологические факторы среды обитания действуют на организмы совместно. При этом оптимальная зона и пределы выносливости последних по отношению к какому-либо фактору могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Эта закономерность носит название взаимодействия факторов.

Так, например, в мороз животные могут погибнуть при отсутствии пищи, но относительно нормально себя чувствовать при ее достатке. Жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое воздействие. При этом один и тот же экологический результат может быть получен разными путями.

Например, увядание растений можно приостановить либо путем увеличения влаги в почве (полив), либо снижением температуры воздуха, уменьшающей скорость испарения. Таким образом создается эффект частичного взаимозамещения факторов или эффект компенсации.

Благодаря последнему в Заполярье удается получать урожаи капусты, которые не уступают урожаям средней полосы России: недостаток тепла восполняется здесь избытком световой энергии при долгом летнем полярном дне. Однако взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы и полностью заменить один из них другим нельзя.

Например, исключение воды из рациона питания растения делает его жизнь невозможной, несмотря на благоприятные сочетания других условий.

Значение отдельных экологических факторов в комплексном действии среды неравноценно. Поэтому выделяют ведущие (главные) экологические факторы и второстепенные (сопутствующие). В качестве ведущих выступают те факторы, которые необходимы для жизнедеятельности организма.

Для разных видов требуются обычно различные ведущие факторы, даже если организмы живут в одном месте. В то же время следует отметить, что в разные периоды развития организма имеет место смена ведущих факторов, что особенно характерно для растений.

Так, для эфемероидов (например осоки) в период цветения ведущим фактором является свет, а в период формирования семян — достаток во влаге и минеральных веществах.

21.законы минимума и лимитирующих факторов.

Впервые на значение лимитирующих факторов указал немецкий агрохимик Ю. Либих в середине ХIХ в. Он установил закон минимума: урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в минимуме.

Если в почве полезные компоненты в целом представляют собой уравновешенную систему и только какое-то вещество, например, фосфор, содержится в количествах, близких к минимуму, то это может снизить урожай.

Но оказалось, что даже те же самые минеральные вещества, очень полезные при оптимальном содержании их в почве, снижают урожай, если они в избытке. Значит, факторы могут быть лимитирующими, находясь и в максимуме.

Таким образом, лимитирующими экологическими факторами следует называть такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за их недостатка или избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием). Их иногда называют ограничивающими факторами.

Что касается закона минимума Ю. Либиха, то он имеет ограниченное действие и только на уровне химических веществ. Р. Митчерлих показал, что урожай зависит от совокупного действия всех факторов жизни растений, включая сюда температуру, влажность, освещенность и т. д.

Различия в совокупном и изолированном действиях относятся и к другим факторам. Например, с одной стороны, действие отрицательных температур усиливается ветром и высокой влажностью воздуха, но с другой  высокая влажность ослабляет действие высоких температур и т. д.

Но несмотря на взаимовлияние факторов, все-таки они не могут заменить друг друга, что и нашло отражение в законе независимости факторов В. Р. Вильямса: условия жизни равнозначны, ни один из факторов жизни не может быть заменен другим.

Например, нельзя действие влажности (воды) заменить действием углекислого газа или солнечного света и т. д.

Наиболее полно и в наиболее общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В.

Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком (в качественном или количественном смысле) или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом. Эти два предела называют пределами толерантности.

Относительно действия одного фактора можно проиллюстрировать этот закон так: некий организм способен существовать при температуре от минус 5 до плюс 25 0С, т. е. диапазон его толерантности лежит в пределах этих температур.

Организмы, для жизни которых требуются условия, ограниченные узким диапазоном толерантности по величине температуры, называют стенотермными («стено»  узкий), а способные жить в широком диапазоне температур  эвритермными («эври»  широкий) (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Сравнение относительных пределов толерантности стенотермных и
эвритермных организмов (по Ф. Руттнеру, 1953)

Подобно температуре действуют и другие лимитирующие факторы, а организмы по отношению к характеру их воздействия называют, соответственно, стенобионтами и эврибионтами. Например, говорят, организм стенобионтен по отношению к влажности или эврибионтен к климатическим факторам и т. п. Организмы, эврибионтные к основным климатическим факторам, наиболее широко распространены на Земле.

22. экологическая пластичность вида

Экологическая пластичность может рассматриваться как по отношению к отдельному фактору, так и по отношению к комплексу экологических факторов. Способность видов переносить значительные изменения определенных факторов оозначается соответствующим термином с приставкой “эври”:

– эвритермные (пластичны к температуре)

– эвриголинные (соленость воды)

– эврифотные (пластичны к свету)

– эвригигрические (пластичны к влажности)

– эвриойкные (пластичны к месту обитания)

– эврифагные (пластичны к пище).

Виды, приспособленные к небольшим изменениям данного фактора, обозначаются термином с приставкой “стено”. Эти приставки используются, чтобы выразить относительную степень толерантности (например, у стенотермного вида экологический температурный оптимум и пессимум сближены).

Виды, обладающие широкой экологической пластичностью по отношению к комплексу экологических факторов – эврибионты; виды с малой индивидуальной приспособляемостью – стенобионты. Эврибионтность и и стенобионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию.

Если эврибионты долгое время развиваются в хороших условиях, то они могут утрачивать экологическую пластичность и вырабатывать черты стенобионтов. Виды, существующие при значительных колебаниях фактора, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтами.

Например, в водной среде больше стенобионтов, так как она по своим свойствам относительно стабильна и амплитуды колебания отдельных факторов малы. В более динамичной воздушно-наземной среде преобладают эврибионты. У теплокровных животных экологическая валентность шире, чем у хладнокровных. Молодые и старые организмы, как правило, требуют более однородных условий среды.

Эврибионты широко распространены, а стенобионтность суживает ареалы; однако в некоторых случаях благодаря высокой специализированности стенобионтам принадлежат обширные территории.

Например, рыбоядная птица скопа является типичным стенофагом, но по отношению к другим факторам среды – эврибионтом.

В поисках необходимой пищи птица способна преодолевать в полете большие расстояния, поэтому занимает значительный ареал.

23. понятие об адаптации, механизмы их адаптации.

Адаптация – это динамический процесс, благодаря которому подвижные системы живых организмов, несмотря на изменчивость условий, поддерживают устойчивость, необходимую для существования, развития и продолжения рода. Именно механизм адаптации, выработанный в результате длительной эволюции, обеспечивает возможность существования организма в постоянно меняющихся условиях среды.

Благодаря процессу адаптации достигается сохранение гомеостаза при взаимодействии организма с внешним миром. В этой связи процессы адаптации включают в себя не только оптимизацию функционирования организма, но и поддержание сбалансированности в системе “организмсреда “.

Процесс адаптации реализуется всякий раз, когда в системе “организмсреда ” возникают значимые изменения, и обеспечивает формирование нового гомеостатического состояния, которое позволяет достигать максимальной эффективности физиологических функций и поведенческих реакций.

Поскольку организм и среда находятся не в статическом, а в динамическом равновесии, их соотношения меняются постоянно, а следовательно, также постоянно должен осуществляется процесс адаптации.

24. свет как экологический фактор.

Свет как экологический фактор имеет важнейшее значение потому, что является источником энергии для процессов фотосинтеза, т. е. участвует в образовании органических веществ из неорганических составляющих. Он играет большую и разнообразную роль в различных жизненных процессах у животных, что определяется его физическими свойствами.

Строго говоря, в экологии под термином «свет» подразумевается весь диапазон солнечного излучения, представляющий собой поток энергии в пределах длин волн от 0,05 до 3000 нм и более.

Этот поток радиации распадается на несколько областей, отличающихся физическими свойствами и экологическим значением для живых организмов.

Границы этих областей не четки; в общем виде их можно представ следующим образом:

150—400 нм — ультрафиолетовая радиация (УФ);

400—800 нм — видимый свет (границы отличаются для раз организмов);

800—1000 нм — инфракрасная радиация (ИК).

За пределами зоны ПК-радиации располагается область так называемой дальней инфракрасной радиации — мощного фактора теплового режима среды.

(Солнечное излучение является основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. В спектре солнечного излучения можно выделить три области, различные по биологическому действию: ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную.

Ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 0,290 мкм губительны для всего живого, но они задерживаются озоновым слоем атмосферы. До поверхности Земли доходит лишь небольшая часть более длинных ультрафиолетовых лучей (0,300 – 0,400 мкм). Они составляют около 10% лучистой энергии.

Эти лучи обладают высокой химической активностью – при большой дозе могут повреждать живые организмы. В небольших количествах, однако, они необходимы, например, человеку: под влиянием этих лучей в организме человека образуется витамин Д, а насекомые зрительно различают эти лучи, т.е.

видят в ультрафиолетовом свете. Они могут ориентироваться по поляризованному свету.)

25. Адаптации к температуре как к экологическому фактору.

Адаптация (от позднелат. Adaptatio – прилаживание, приспособление, от лат. adapto – приспособляю) – это процесс приспособления строения и функций организмов, особей, популяций, видов и их органов к условиям среды. Вместе с тем любая адаптация есть результат конкретного исторического этапа приспособительного процесса – адаптациогенеза, протекающего в биотопах и биогеоценозах.

Большинство видов приспособлено к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в стадии покоя, способны существовать при очень низких температурах.

Диапазон колебаний температуры в воде значительно меньше, чем на суше, соответственно и пределы выносливости к колебаниям температуры у водных организмов уже, чем у наземных.

Однако и для водных и для наземных обитателей оптимальной является температура в пределах 15 – 30˚С.

Различают организмы с непостоянной температурой тела – пойкилотермные (от греч. poikilos – различный, переменчивый и therme – тепло) и организмы с постоянной температурой тела – гомойотермные (от греч.

homoilos – подобный и therme – тепло). Температура тела пойкилотермных организмов зависит от температуры окружающей среды.

Ее повышение вызывает у них интенсификацию жизненных процессов и, в известных пределах, ускорение развития.

В природе температура непостоянна. Организмы, которые обычно подвергаются воздействию сезонных колебаний температур, что наблюдается в умеренных зонах, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания температуры – сильные морозы или зной – также неблагоприятны для организмов. Существует много приспособлений для борьбы с охлаждением или перегревом.

С наступлением зимы растения и пойкилотермные животные впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ резко снижается, в тканях запасается много жиров и углеводов. Количество воды в клетках уменьшается, накапливаются сахара и глицерин, препятствующие замерзанию. В жаркое время года включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева.

У растений усиливается испарение воды через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных в этих условиях также усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожные покровы.

Кроме того, пойкилотермные животные избегают перегрева путем приспособительного поведения: выбирают местообитания с наиболее благоприятным микроклиматом, в жаркое время дня скрываются в норах или под камнями, проявляют активность в определенное время суток и т.д.

Таким образом, температура окружающей среды представляет собой важный и зачастую ограничивающий жизненные проявления фактор.

Гораздо меньше зависят от температурных условий среды животные гомойотермные – птицы и млекопитающие. Ароморфные изменения строения позволили этим двум классам сохранять активность при очень резких перепадах температур и освоить практически все места обитания.

26.Адаптации к разной влагообеспеченности,как экологическому фактору.

Адаптация – это динамический процесс, благодаря которому подвижные системы живых организмов, несмотря на изменчивость условий, поддерживают устойчивость, необходимую для существования, развития и продолжения рода. Именно механизм адаптации, выработанный в результате длительной эволюции, обеспечивает возможность существования организма в постоянно меняющихся условиях среды.

Влажность. Все биохимические процессы в организмах протекают в водной среде. Вода необходима для поддержания структурной целостности клеток всего организма. Она принимает непосредственное участие в процессе образования первичных продуктов фотосинтеза.

Влажность определяется количеством атмосферных осадков. Распределение осадков зависит от географической широты, близости больших водных пространств, рельефа местности.

Количество выпадающих осадков неравномерно распределяется в течение года. Кроме того, надо учитывать и характер выпадающих осадков.

Летний моросящий дождь лучше увлажняет почву, чем ливень, несущий потоки воды, не успевающие впитаться в почву.

Растения, обитающие в различных по влагообеспеченности областях, по-разному приспосабливаются к недостатку или избытку влаги.

Регуляция водного баланса в организме растений засушливых регионов осуществляется за счет развития мощной корневой системы и сосущей силы клеток корня, а также уменьшения испаряющей поверхности.

Многие растения на сухой период сбрасывают листья и даже целые побеги (саксаул), иногда происходит частичная или даже полная редукция листьев. Своеобразным приспособлением к сухому климату является ритм развития некоторых растений.

Так, эфемеры, используя весеннюю влагу, успевают в очень короткий срок (15-20 дней) прорасти, развить листья, отцвести и сформировать плоды и семена, с наступлением засухи они отмирают. Противостоять засухе помогает и способность многих растений накапливать влагу в своих вегетативных органах – листьях, стеблях, корнях.

По отношению к влажности выделяют следующие экологические группы растений. Гидрофиты, или гидробионты, – растения, для которых вода является средой жизни.

Гигрофиты – растения, живущие в местах, где воздух насыщен водяными парами, а почва содержит много капельножидкой влаги – на заливных лугах, болотах, в сырых тенистых местах в лесах, на берегах рек и озер. Гигрофиты испаряют очень много влаги за счет устьиц, которые нередко располагаются на обеих сторонах листа. Корни малоразветвленные, листья большие.

Мезофиты – растения умеренно увлажненных местообитаний. К ним относятся луговые травы, все лиственные деревья, многие полевые культуры, овощные, плодово-ягодные. Они имеют хорошо развитую корневую систему, большие листья с устьицами на одной стороне.

Ксерофиты – растения, приспособившиеся к жизни в местах с засушливым климатом. Они распространены в степях, пустынях и полупустынях. Ксерофиты делятся на две группы: суккуленты и склерофиты.

Суккуленты (от лат. succulentus – сочный, жирный, толстый) – это многолетние растения с сочными мясистыми стеблями или листьями, в которых запасается вода.

Склерофиты (от греч. skleros – твердый, сухой) – это типчак, ковыль, саксаул и другие растения. Листья и стебли их не содержат запаса воды, кажутся суховатыми, благодаря большому количеству механической ткани, листья их твердые и жесткие.

27. Понятие о виде и популяции. Ареал. Распределение особей в популяции.

Вид (лат.

species) — таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими,биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды. Вид — реально существующая единица живого мира, основная структурная единица в системе организмов.

Популяция — совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида.

Ареа́л (от лат. area: область) — область распространения таксона, например, вида.

Одно из основных понятий в биологических дисциплинах, изучающих географическое распространение организмов, — географии растений и зоогеографии.

Иногда к слову ареал ошибочно добавляется слово обитания (Ареал обитания), что приводит кплеоназму (как, например, сосновый бор).

Ареал вида представляет собой сочетание видовых требований с определённой суммой экологических условий на обширной территории или акватории.

Однако эта эколого-географическая сопряжённость видов осложняется изменениями физико-географических условий в прошлом — климата, растительного покрова, формы земной поверхности и пр. Поэтому ареал вида является суммированным эффектом современных и предшествовавших условий.

В результате, в географическом распределении видов и их комплексов — флор для растений и фаун для животных — наблюдается ряд неравномерностей и свои закономерности.

Пространство, которое занимает популяция, дает необходимые ей для жизни условия

. Основные типы распределения особей в пространстве: 1) равномерное (регулярное) ~- характеризуется равным удалением каждой особи от всех соседних.

Свойственно популяциям, существующим в условиях равномерного распределения факторов среды или состоящих из особей, проявляющих друг к другу антагонизм; 2) неравномерное (агрегированное) – проявляется в образовании группировок особей, между которыми остаются большие незаселенные территории.

Характерно для популяций, обитающих в условиях неравномерного распределения факторов среды или состоящих из особей, ведущих групповой (стадный) образ жизни; 3) случайное (диффузное)– выражается в неодинаковом расстоянии между особями. Является результатом вероятностных процессов, неоднородности среды и слабых социальных связей между особями.

Территориальность распространения определенного вида организмов или популяций специалистами обозначена как ареал.

Ареал – это территория, на которой популяция или вид в целом встречаются в течение всей своей жизнедеятельности.

Ареал может быть сплошным или разорванным, если между его частями возникают различные преграды (водные, орографические и др.), территории, не заселенные представителями данного вида.

Территориальность распространения популяций бывает: 1) экологическая (совокупность территориально смежных элементарных популяций); 2) географическая (совокупность групп территориально смежных экологических популяций). Для животных также различают трофическую и репродуктивную территориальность, между которыми существует связь в виде путей пролета для птиц или путей миграции для некоторых млекопитающих и рыб.



Источник: https://infopedia.su/3x80dc.html

Экологические факторы, их взаимодействие

Взаимодействие экологических факторов

Экологический фактор – условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм. Среда включает в себя все тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.

Большинство экологических факторов – температура, влажность, ветер, наличие пищи, хищники, паразиты, конкуренты и т.д. – отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве.

Степень изменчивости каждого из этих факторов зависит от особенностей среды обитания. Например, температура сильно варьируется на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер.

Паразиты млекопитающих живут в условиях избытка пищи, тогда как для большинства хищников ее запасы меняются в соответствии с изменением численности жертв.

Изменение факторов среды наблюдается в течение года и суток, в зависимости от приливов и отливов в океане, при бурях, ливнях, обвалах, при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т.д.

Один и тот же фактор среды имеет разное значение в жизни совместно обитающих организмов.

Например, солевой режим почвы играет первостепенную роль при минеральном питании растений, но безразличен для большинства наземных животных.

Интенсивность освещения и спектральный состав света исключительно важны в жизни фототрофных растений, а в жизни гетеротрофных организмов (грибов и водных животных) свет не оказывает заметного влияния на их жизнедеятельность.

Экологические факторы действуют на организмы по-разному. Они могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфологические и анатомические изменения организмов.

Принято выделять биотические, антропогенные и абиотические экологические факторы.

Биотические факторы – всё множество факторов среды, связанных с деятельностью живых организмов. К ним относятся фитогенные (растения), зоогенные (животные), микробиогенные (микроорганизмы) факторы.

Антропогенные факторы – всё множество факторов, связанных с деятельностью человека. К ним относятся физические (использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации и др.

), химические (использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек земли отходами промышленности и транспорта; курение, употребление алкоголя и наркотиков, чрезмерное использование лекарственных средств), биологические (продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания), социальные (связанные с отношениями людей и жизнью в обществе) факторы.

Абиотические факторы – всё множество факторов, связанных с процессами в неживой природе.

К ним относятся климатические (температурный режим, влажность, давление), эдафогенные (механический состав, воздухопроницаемость, плотность почвы), орографические (рельеф, высота над уровнем моря), химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность), физические (шум, магнитные поля, теплопроводность, радиоактивность, космическое излучение).

При независимом действии экологических факторов достаточно оперировать понятием “лимитирующий фактор”, чтобы определить совместное воздействие комплекса экологических факторов на данный организм. Однако в реальных условиях экологические факторы могут усиливать или ослаблять действие друг друга.

Учет взаимодействия экологических факторов – важная научная проблема. Можно выделить три основные вида взаимодействия факторов:

аддитивное – взаимодействие факторов представляет собой простую алгебраическую сумму эффектов каждого из факторов при независимом действии;

синергетическое – совместное действие факторов усиливает эффект (то есть эффект при их совместном действии больше простой суммы эффектов каждого фактора при независимом действии);

антогонистическое – совместное действие факторов ослабляет эффект (то есть эффект при их совместном действии меньше простой суммы эффектов каждого фактора).


Список использованной литературы

1. Гильберт С. Биология развития. – М., 1993.

2. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. – М., 1993.

3. Небел Б. Наука об окружающей среде. – М., 1993.

4. Кэрролл Р. Палеонтология и эволюция позвоночных. – М., 1993.

5. Ленинджер А. Биохимия. – М., 1974.

6. Слюсарев А.А. Биология с общей генетикой. – М., 1979.

7. Уотсон Д. Молекулярная биология гена. – М., 1978.

8. Чебышев Н.В., Супряга А.М. Простейшие. – М., 1992.

9. Чебышев Н.В., Кузнецов С.В. Биология клетки. – М., 1992.

10. Ярыгин В.Н. Биология. – М., 1997.

Date: 2015-06-05; view: 955; Нарушение авторских прав

Источник: https://mydocx.ru/1-93172.html

Взаимодействие экологических факторов. Лимитирующий фактор

Взаимодействие экологических факторов

Исходя из описанных ранее закономерностей действия факторов среды на организм, можно предвидеть реакцию организма на определенную силу воздействия фактора.

Однако в природе все факторы среды воздействуют на организм одновременно и с разной силой.

Причем сила воздействия отдельного фактора в значительной степени зависит от сочетания и количественного значения силы воздействия других факторов.

В среде обитания экологические факторы не только влияют на организмы, но и взаимодействуют друг с другом. При этом наблюдается усиление или ослабление силы воздействия одного фактора под влиянием другого.

В результате абсолютная сила воздействия фактора, измеряемая с помощью соответствующего прибора, не равна силе воздействия фактора, воспринимаемой организмом. Например, высокую температуру легче переносить при низкой, а не высокой влажности воздуха. А угроза обморожения выше на морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду.

Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие на организм. И наоборот, один и тот же экологический эффект для организма может быть достигнут разными путями.

Например, недостаток влаги для растений может быть компенсирован поливом или снижением температуры среды; скорость фотосинтеза при слабой освещенности может быть увеличена дополнительным источником света или повышением концентрации углекислого газа в воздухе.

Эти примеры служат доказательством комплексного воздействия факторов на организм и частичной взаимозаменяемости действия одного экологического фактора другим. Взаимная компенсация факторов имеет пределы и полностью заменить один из необходимых организму факторов другим невозможно.

Например, зеленое растение нельзя вырастить в полной темноте даже при самой высокой концентрации углекислого газа. Оно не будет расти на дистиллированной (не содержащей минеральных веществ) воде при самом оптимальном световом и тепловом режиме. Эта закономерность получила название принципа незаменимости факторов: действие одного фактора может быть изменено другим, но не заменено им.

В природной среде в результате взаимодействия различных факторов их действие на организм может компенсироваться, суммироваться и взаимно усиливаться.

Компенсация факторов для организма наблюдается в основном в пределах экосистемы. Именно в экосистеме на организм воздействуют экологические факторы среды.

И здесь усиление или ослабление силы воздействия одного фактора может компенсировать недостаток или избыток силы воздействия другого фактора. Например, для растений снижение температуры может частично компенсировать недостаток влаги в почве.

Это происходит в результате ослабления транспирации и уменьшения расходования растениями воды при низкой температуре.

Примером простого суммирования факторов является одновременное неблагоприятное действие на человека и животных высокой температуры и недостатка воды. При недостаточном поступлении воды в организм высокая температура, повышающая потоотделение, будет ускорять процесс обезвоживания организма.

Экологические факторы могут взаимно усиливать свое действие на организм. Примером может служить одновременное неблагоприятное воздействие на человека радиоактивного излучения и повышенного содержания нитратов в питьевой воде. В этом случае в несколько раз увеличивается угроза здоровью по сравнению с суммарным действием каждого из этих факторов в отдельности.

В условиях комплексного воздействия факторов среды на организм встает вопрос: какой из факторов играет главную роль в жизни организма в данной среде?

Лимитирующий фактор

Факторы среды, воздействующие на организм, обладают разной силой воздействия. Но организм в один и тот же момент не может проявлять разный уровень жизнедеятельности в ответ на действие каждого из этих факторов.

Например, если для растения температура находится в зоне оптимума, освещенность — в зоне нормальной жизнедеятельности, а влажность — в зоне пессимума, то данное растение не будет расти и развиваться, хотя света и тепла достаточно.

Его жизнедеятельность будет ограничивать недостаток или избыток влаги. Если произвести полив растения при недостатке влаги, то оно вновь начнет расти. А при избытке влаги, наоборот, нужно прекратить полив, чтобы возобновился рост растения.

Следовательно, жизнедеятельность организма лимитирует (ограничивает) фактор, который больше всего отклонился от зоны оптимума. Если этот фактор выйдет за пределы толерантности, то организм погибнет.

Лимитирующий (ограничивающий) фактор — фактор, наиболее отклонившийся от своего оптимального значения по сравнению с другими факторами. Он определяет уровень жизнедеятельности организма в данной среде.

Если изменить силу воздействия лимитирующего фактора, то жизнедеятельность организма изменится. Значит, выявление лимитирующих факторов имеет большое практическое значение, поскольку позволяет управлять жизнедеятельностью организмов.

Это дает человеку отправную точку при исследовании сложных ситуаций в хозяйственной деятельности, а также помогает понять многие явления и принципы распределения организмов в природе. Основное внимание следует уделять тем факторам, которые наиболее важны для организма на данном этапе его жизненного цикла. Тогда удастся довольно точно предсказать результат изменений среды.

Чтобы сохранить исчезающий вид в определенном регионе, нужно выяснить, не выходят ли лимитирующие факторы среды за пределы экологической пластичности его организмов. Особенно это важно в период размножения и развития.

Изменяя силу воздействия факторов, ограничивающих размножение особей, можно добиться повышения их численности. Таким способом удастся сохранить исчезающий вид. Выявление лимитирующих факторов очень важно и в практике сельского хозяйства.

Так, направив основные усилия на их устранение, можно быстро и эффективно повысить урожайность культурных растений или продуктивность домашних животных.

В природе все факторы среды воздействуют на организм как единый комплекс. Действие отдельного фактора зависит от сочетания и количественного значения силы воздействия других факторов.

При этом жизнедеятельность организма определяет лимитирующий фактор. Им является фактор, который наиболее отклонился от своего оптимального значения по сравнению с другими факторами среды.

Изменяя силу воздействия этого фактора, можно управлять жизнедеятельностью организмов в природе и хозяйстве.

Источник: https://jbio.ru/vzaimodejstvie-ekologicheskix-faktorov-limitiruyushhij-faktor

Взаимодействие экологических факторов,

Взаимодействие экологических факторов

Несмотря на многообразие влияния экологических факторов, можно выявить общий характер их воздействия на организм.

При небольших значениях или при чрезмерном воздействии фак­тора жизненная активность организма заметно угнетается. Наиболее эффективно действие фактора не при минимальных или максимальных его значениях, а при некотором его значении, оптимальном для данного организма.

Диапазон действия, или зона толерантности (вы­носливости), экологического фактора ограничен соответствующими крайними пороговыми значениями (точки минимума и максимума) данного фактора, при которых возможно существование организма (рис.).

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.

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».

Законы минимума и толерантности. Лимитирующий фактор. Существование и выносливость организма часто оказываются чувствитель­ными к двум или большему числу факторов окружающей среды.

В таких случаях решающее значение будет принадлежать такому фактору или ресурсу, который имеется в минимальном, с точки зрения потребностей организма, количестве. Эта идея легла в основу так называемого закона минимума, сформулированного немецким химиком Ю. Либихом (1840 г.

): выносливость 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.

Рис.Общая схема действия экологического фактора на живой организм: 1 – точка минимума; 2 – точка оптимума; 3 – точка максимума

Выявление наиболее слабого звена цепи очень важно в экологическом прогнозировании, планировании и экспертизе проектов. Упомянутое правило позволяет рационально производить замену дефицитных веществ и воздействий на менее дефицитные, что важно, например, в процессе эксплуатации природных ресурсов, а также в сельском хозяйстве.

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.

Уточним, что лимитирующими факторами называются все факторы, уровень которых приближается к пределам выносливости организма или превышает их.

Таким образом, для организмов характерны экологический минимум и экологический максимум, они реагируют сходным образом на оба пессимальных значения фактора. Их выносливость к воздействиям в диапазоне между этими двумя величинами называют пределом толерантности вида.

Учение о лимитирующих факторах облегчает изучение сложных ситуаций во взаимоотношениях организмов и среды их обитания. При этом следует понимать, что не все факторы среды имеют одинаковое экологическое значение.

Так, молекулярный кислород, являясь фактором физиологической необходимости для всех животных, с экологической точки зрения 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.

Экологическая валентность организмов. Этот показатель характеризует диапазон адаптированности (приспособленности) вида к разнообразным условиям среды.

Относительная степень толерантности выражается рядом терминов, в которых используются приставки «стена» — 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, наоборот, требующие строго определенных значений температуры (тепловодные рачки); эвригидридные и стеногидридные, характеризующиеся противоположной реакцией на колебания влажности; эври-галинные и стеногалинные, обладающие разной адаптацией к степени засоления среды; эвриойкные и стеноойкные, способные жить в раз­ных местах и предъявляющие жесткие требования к выбору место обитания.

Экологические валентности вида по отношению к разным факторам могут быть весьма разнообразными, что создает чрезвычайное многообразие адаптации в природе. Совокупность экологических валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/2_108479_vzaimodeystvie-ekologicheskih-faktorov.html

Book for ucheba
Добавить комментарий