Екологічний фактор - реферат, сторінка 1

Екологічний фактор - умова середовища проживання, що надає вплив на організм. Середовище включає в себе всі тіла і явища, з якими організм знаходиться в прямих або непрямих відносинах.

Більшість екологічних факторів - температура, вологість, вітер, наявність їжі, хижаки, паразити, конкуренти і т. Д. - відрізняються значною мінливістю в часі і просторі. Ступінь мінливості кожного з цих факторів залежить від особливостей середовища проживання. Наприклад, температура сильно варіюється на поверхні суші, але майже постійна на дні океану або в глибині печер. Паразити ссавців живуть в умовах надлишку їжі, тоді як для більшості хижаків її запаси змінюються відповідно до зміни чисельності жертв. Зміна факторів середовища спостерігається протягом року і доби, в залежності від припливів і відливів в океані, при бурях, зливах, обвали, при похолоданні або потеплінні клімату, заростання водойм, постійному випасі худоби на одному і тому ж ділянці і т. Д.

Один і той же фактор середовища має різне значення в житті спільно мешкають організмів. Наприклад, сольовий режим грунту грає першорядну роль при мінеральному живленні рослин, але байдужий для більшості наземних тварин. Інтенсивність освітлення і спектральний склад світла виключно важливі в житті фототрофних рослин, а в житті гетеротрофних організмів (грибів та водних тварин) світло не робить помітного впливу на їх життєдіяльність.

Екологічні фактори діють на організми по-різному. Вони можуть виступати як подразники, що викликають пристосувальні зміни фізіологічних функцій; як обмежувачі, що обумовлюють неможливість існування тих чи інших організмів в даних умовах; як модифікатори, що визначають морфологічні та анатомічні зміни організмів.

Класифікація екологічних факторів

Прийнято виділяти біотичні, антропогенні та абіотичні екологічні фактори.

Біотичні фактори - все безліч факторів середовища, пов'язаних з діяльністю живих організмів. До них відносяться фітогенні (рослини), зоогенние (тварини), мікробіогенние (мікроорганізми) фактори.

Абіотичні фактори - все безліч факторів, пов'язаних з процесами в неживій природі. До них відносяться кліматичні (температурний режим, вологість, тиск), едафогенние (механічний склад, повітропроникність, щільність грунту), орографічні (рельєф, висота над рівнем моря), хімічні (газовий склад повітря, сольовий склад води, концентрація, кислотність), фізичні (шум, магнітні поля, теплопровідність, радіоактивність, космічне випромінювання)

Найпоширеніша класифікація екологічних факторів (чинників середовища)

ЗА ЧАСОМ: еволюційний, історичний, діючий

За періодичністю: періодичний, неперіодичний

За черговістю ВИНИКНЕННЯ: первинний, вторинний

ЗА ПОХОДЖЕННЯМ: космічний, абиотический (він же абіогенний), біогенний, біологічний, биотический, природно-антропогенний, антропогенний (в т.ч. техногенний, забруднення середовища), антропічний (в т.ч. занепокоєння)

ПО СЕРЕДОВИЩІ ВИНИКНЕННЯ: атмосферне, водний (він же вологості), гео-морфологічний, едафічної, фізіологічний-ський, генетичний, популяційний, биоценотический, екосистемний, біосферний

ПО ХАРАКТЕРУ: матеріально-енергетичний, фізичний (геофізичний, термічний), біогенний (він же біотичний), інформаційний, хімічний (солоності, кислотності), комплексний (екологічний, еволюції, системоутворюючий, географічний, кліматичний)

ЗА УМОВАМИ СЕРЕДОВИЩА: залежить від щільності, що не залежить від щільності

За ступенем ВПЛИВУ: летальний, екстремальний, лімітуючий, що турбує, мутагенний, тератогенний; канцерогенний

ПО спектр впливу: виборчий, загальної дії

3. Закономірності дії екологічних факторів на організм

Реакція організмів на вплив абіотичних факторів. Вплив екологічних факторів на живий організм дуже різноманітне. Одні фактори роблять більш сильний вплив, інші діють слабше; одні впливають на всі сторони життя, інші - на певний життєвий процес. Проте в характері їх впливу на організм і в відповідних реакціях живих істот можна виявити ряд загальних закономірностей, які укладаються в деяку загальну схему дії екологічного чинника на життєдіяльність організму (рис. 14.1).

На рис. 14.1 по осі абсцис відкладена інтенсивність (або «доза») чинника (наприклад, температура, освітленість, концентрація солей в грунтовому розчині, рН або вологість грунту і х д.), А по осі ординат - реакція організму на вплив екологічного фактора в його кількісному вираженні (наприклад, інтенсивність фотосинтезу, дихання, швидкість росту, продуктивність, чисельність особин на одиницю площі і т. д.), т е. ступінь доброчинності фактора.

Діапазон дії екологічного чинника обмежений відповідними крайніми граничними значеннями (точки мінімуму і максимуму), при яких ще можливе існування організму. Ці точки називаються нижньою і верхньою межами витривалості (толерантності) живих істот по відношенню до конкретного фактору середовища.

Точка 2 на осі абсцис, що відповідає найкращим показникам життєдіяльності організму, означає найбільш сприятливу для організму величину фактора - це точка оптимуму. Для більшості організмів визначити оптимальне значення фактора з достатньою точністю часто важко, тому прийнято говорити про зону оптимуму. Крайні ділянки кривої, виражають стан гноблення організмів при різкому нестачі або надлишку фактора, називають областями пессімума або стресу. Поблизу критичних точок лежать сублетальні величини фактора, а за межами зони виживання -летальние.

Подібна закономірність реакції організмів на вплив екологічних факторів дозволяє розглядати її як фундаментальний біологічний принцип: для кожного виду рослин і тварин існує оптимум, зона нормальної життєдіяльності, пессімальной зони і межі витривалості по відношенню до кожного фактору середовища.

Різні види живих організмів помітно відрізняються один від одного як за положенням оптимуму, так і по меж витривалості. Наприклад, песці в тундрі можуть переносити коливання температури повітря в діапазоні близько 80 ° С (від +30 до -55 ° С), деякі тепловодні рачки витримують зміни температури води в інтервалі не більше 6 ° С (від 23 до 29 ° С), нитчастих ціанобактерій осціллаторія, що живе на острові Ява в воді з температурою 64 ° с, гине при 68 ° с вже через 5-10 хв. Точно так же одні лугові трави воліють грунту з досить вузьким діапазоном кислотності - при рН = 3,5-4,5 (наприклад, верес звичайний, Білоус стирчить, щавель малий служать індикаторами кислих ґрунтів), інші добре ростуть при широкому діапазоні рН - від сильнокислої лужного (наприклад, сосна звичайна). У зв'язку з цим організми, для існування яких необхідні суворо визначені, відносно постійні умови середовища, називають стенобіонтних (грец. Stenos - вузький, bion - живе), а ті, які живуть в широкому діапазоні мінливості умов середовища, -еврібіонтнимі (грец. Eurys - широкий). При цьому організми одного і того ж виду можуть мати вузьку амплітуду по відношенню до одного фак тору і широку - до іншого (наприклад, пристосованість до вузького діапазону температур і широкого діапазону солоності води). Крім того, одна і та ж доза фактора може бути оптимальною для одного виду, пессимальной для іншого і виходити за межі витривалості для третього.

Здатність організмів адаптуватися до певного діапазону мінливості факторів середовища називають екологічною пластичністю. Ця особливість є одним з найважливіших властивостей всього живого: регулюючи свою життєдіяльність відповідно до змін умов середовища, організми набувають можливість виживати і залишати потомство. Значить, Еврібіонтность організми явлются еколог іческі найбільш пластичними, що забезпечує їх широке поширення, а стенобіонтних, навпаки, відрізняються слабкою екологічною пластичністю і, як наслідок, зазвичай мають обмежені ареали поширення.

Взаємодія екологічних факторів. Обмежуючий фактор. Екологічні фактори впливають на живий організм разом і одночасно. При цьому дія одного фактора залежить від того, з якою силою і в якому поєднанні діють одночасно інші фактори. Ця закономірність отримала назву взаємодія факторів. Наприклад, спеку чи мороз легше переносити при сухому, а не при вологому повітрі. Швидкість випаровування води листям рослин (транспірація) значно вище, якщо температура повітря висока, а погода вітряна.

У деяких випадках недолік одного фактора частково компенсується посиленням іншого. Явище часткової взаємозамінності дії екологічних факторів називається ефектом компенсації. Наприклад, в'янення рослин можна призупинити як збільшенням кількості вологи в грунті, так і зниженням температури повітря, що зменшує транспірацію; в пустелях недолік опадів в певній мірі компенсується підвищеною відносною вологістю повітря в нічний час; в Арктиці тривалий світловий день влітку компенсує недолік тепла.

Разом з тим жоден з необхідних організму екологічних факторів не може бути повністю замінений іншим. Відсутність світла робить життя рослин неможливою, незважаючи на найсприятливіші поєднання інших умов. Тому якщо значення хоча б одного з життєво необхідних екологічних чинників наближається до критичної величини або виходить за її межі (нижче мінімуму або вище максимуму), то, незважаючи на оптимальне поєднання інших умов, особинам загрожує загибель. Такі фактори називаються обмежують (лимитирующими).

Природа обмежуючих факторів може бути різною. Наприклад, пригнічення трав'янистих рослин під пологом букових лісів, де при оптимальному тепловому режимі, підвищеному вмісті вуглекислого газу, багатих ґрунтах можливості розвитку трав обмежуються недоліком світла. Змінити такий результат можна тільки впливом на обмежуючий фактор.

Обмежуючі фактори середовища визначають географічний ареал виду. Так, просування виду на північ може лімітувати недоліком тепла, а в райони пустель і сухих степів - недостатньою кількістю вологи або занадто високими температурами. Фактором, що обмежує поширення організмів, можуть служити і біотичні відносини, наприклад зайнятість території більш сильним конкурентом або недолік запилювачів для квіткових рослин.

Виявлення обмежуючих факторів і усунення їх дії, т. Е. Оптимізація середовища проживання живих організмів, становить важливу практичну мету в підвищенні врожайності сільськогосподарських культур і продуктивності домашніх тварин.

Межа толерантності (лат. Tolerantio - терпіння) - діапазон екологічного чинника між мінімальним і максимальним значеннями, в межах якого можлива виживання організму.

4. Закон обмежує (лімітує) фактора або закон мінімуму Лібіха - один з фундаментальних законів в екології, який гласить, що найбільш значущий для організму той фактор, який найбільше відхиляється від оптимального його значення. Тому під час прогнозування екологічних умов або виконання експертиз дуже важливо визначити слабку ланку в житті організмів.

Саме від цього, мінімально (або максимально) представленого в даний конкретний момент екологічного чинника залежить виживання організму. В інші відрізки часу обмежує можуть бути інші фактори. Протягом життя особини видів зустрічаються з різними обмеженнями своєї життєдіяльності. Так, чинником, що обмежує поширення оленів, є глибина сніжного покриву; метелики озимої совки (шкідника овочевих і зернових культур) - зимова температура і т. д.

Це закон враховується в практиці сільського господарства. Німецький хімік Юстус Лібіх встановив, що продуктивність культурних рослин, в першу чергу, залежить від того поживної речовини (мінерального елемента), який представлений в грунті найбільш слабо. Наприклад, якщо фосфору в грунті лише 20% від необхідної норми, а кальцію - 50% від норми, то обмежуючим фактором буде недолік фосфору; необхідно в першу чергу внести в грунт саме фосфорсодержащие добрива.