1. Абиотични фактори. Тази категория фактори включва всички физични и химични характеристики на околната среда. Това са светлина и температура, влажност и налягане, химичния състав на водата, атмосферата и почвата, естеството на релефа и състава на скалите и условията на вятъра. Най-мощната група фактори се обединява като климатичнифактори. Те зависят от географската ширина и положението на континентите. Има много вторични фактори. Географската ширина оказва най-голямо влияние върху температурата и фотопериода. Разположението на континентите е причина за сухотата или влажността на климата. Вътрешните райони са по-сухи от периферните, което значително влияе върху диференциацията на животните и растенията на континентите. Вятърният режим, като един от компонентите на климатичния фактор, играе изключително важна роля при формирането на жизнените форми на растенията.

Глобалният климат е климатът на планетата, който определя функционирането и Биоразнообразие на биосферата. Регионалният климат е климатът на континентите и океаните, както и техните големи топографски подразделения. Местен климат – климат на подчиненителандшафтно-регионални социално-географски структури: климат на Владивосток, климат на басейна на река Партизанская. Микроклимат (под камък, извън камък, горичка, поляна).

Най-важните климатични фактори: светлина, температура, влажност.

Светлинае най-важният източник на енергия на нашата планета. Ако за животните светлината отстъпва по значение на температурата и влажността, то за фотосинтезиращите растения тя е най-важна.

Основният източник на светлина е Слънцето. Основните свойства на лъчистата енергия като фактор на околната среда се определят от дължината на вълната. Радиацията включва видима светлина, ултравиолетови и инфрачервени лъчи, радиовълни и проникваща радиация.

Оранжево-червените, синьо-виолетовите и ултравиолетовите лъчи са важни за растенията. Жълто-зелените лъчи се отразяват от растенията или се абсорбират в малки количества. Отразените лъчи придават на растенията техния зелен цвят. Ултравиолетовите лъчи имат химичен ефект върху живите организми (променят скоростта и посоката на биохимичните реакции), а инфрачервените лъчи имат термичен ефект.

Много растения имат фототропна реакция към светлина. Тропизъм– това е насоченото движение и ориентация на растенията, например слънчогледът „следва“ слънцето.

В допълнение към качеството на светлинните лъчи, голямо значение има и количеството светлина, което пада върху растението. Интензитетът на осветеност зависи от географската ширина на района, сезона, времето на деня, облачността и местната запрашеност на атмосферата. Зависимостта на топлинната енергия от географската ширина показва, че светлината е една от климатични фактори.

Животът на много растения зависи от фотопериода. Денят отстъпва място на нощта и растенията спират да синтезират хлорофил. Полярният ден се заменя с полярна нощ и растенията и много животни спират да функционират активно и замръзват (хибернация).

По отношение на светлината растенията се делят на три групи: светлолюбиви, сенколюбиви и сенкоиздръжливи. СветлолюбивТе могат да се развиват нормално само при достатъчно осветление, не понасят или не понасят дори леко затъмняване. Сенколюбивсреща се само в сенчести зони и никога не се среща при условия на силна светлина. Устойчив на сянкарастенията се характеризират с широка екологична амплитуда по отношение на светлинния фактор.

температурае един от най-важните климатични фактори. От него зависят нивото и интензивността на метаболизма, фотосинтезата и други биохимични и физиологични процеси.

Животът на земята съществува в широк диапазон от температури. Най-приемливият температурен диапазон за живот е от 0 0 до 50 0 C. За повечето организми това са смъртоносни температури. Изключения: много северни животни, където има смяна на сезоните, могат да издържат на зимни температури под нулата. Растенията са в състояние да понасят минусови зимни температури, когато активната им дейност спре. При експериментални условия някои семена, спори и цветен прашец на растения, нематоди, ротифери, протозойни цисти понасят температури от -190 0 C и дори - 273 0 C. Но все пак по-голямата част от живите същества могат да живеят при температури между 0 и 50 0 С. Това се определя от свойствата на протеините и ензимната активност. Една от адаптациите за издържане на неблагоприятни температури е анабиоза– спиране на жизнените процеси в организма.

Напротив, в горещите страни сравнително високите температури са норма. Известни са редица микроорганизми, които могат да живеят в източници с температура над 70 0 С. Спорите на някои бактерии могат да издържат на краткотрайно нагряване до 160-180 0 С.

Евритермни и стенотермни организми– организми, чието функциониране е свързано съответно с широки и тесни температурни градиенти. Абисалната среда (0˚) е най-постоянната среда.

Биогеографско райониране(арктически, бореален, субтропичен и тропически пояси) до голяма степен определя състава на биоценозите и екосистемите. Аналог на климатичното разпределение на базата на географската ширина могат да бъдат планинските зони.

Въз основа на връзката между телесната температура на животното и температурата на околната среда организмите се разделят на:

– пойкилотермиченорганизмите са студеноводни с променливи температури. Температурата на тялото се доближава до температурата на околната среда;

– хомеотермичен– топлокръвни организми с относително постоянна вътрешна температура. Тези организми имат големи предимства при използването на околната среда.

Във връзка с температурния фактор видовете се разделят на следните екологични групи:

видове, които предпочитат студ са криофилиИ криофити.

принадлежат видове с оптимална активност в зоната на високи температури термофилиИ термофити.

Влажност. Всички биохимични процеси в организмите протичат във водна среда. Водата е необходима за поддържане на структурната цялост на клетките в цялото тяло. Той участва пряко в процеса на образуване на първичните продукти на фотосинтезата.

Влажността се определя от количеството на валежите. Разпределението на валежите зависи от географската ширина, близостта на големи водни басейни и релефа. Количеството на валежите е неравномерно разпределено през годината. Освен това е необходимо да се вземе предвид естеството на валежите. Лятният дъждец овлажнява почвата по-добре от дъжда, носейки потоци вода, които нямат време да попият в почвата.

Растенията, живеещи в райони с различна наличност на влага, се адаптират по различен начин към липса или излишък на влага. Регламент воден балансв тялото на растенията в сухите райони се извършва поради развитието на мощна коренова система и всмукателната мощност на кореновите клетки, както и намаляване на повърхността на изпаряване. Много растения отделят листа и дори цели издънки (саксаул) по време на сухия период; понякога се наблюдава частично или дори пълно намаляване на листата. Своеобразна адаптация към сух климат е ритъмът на развитие на някои растения. Така ефемерите, използвайки пролетна влага, успяват за много кратко време (15-20 дни) да покълнат, да се разлистят, да цъфтят и да образуват плодове и семена; с настъпването на суша те умират. Способността на много растения да натрупват влага във вегетативните си органи - листа, стъбла, корени - също помага да издържат на суша..

Във връзка с влажността се разграничават следните екологични групи растения. Хидрофити, или хидробионти, са растения, за които водата е жизнена среда.

Хигрофити- растения, живеещи на места, където въздухът е наситен с водна пара и почвата съдържа много капкова влага - в наводнени ливади, блата, във влажни сенчести места в горите, по бреговете на реки и езера. Хигрофитите изпаряват много влага поради устицата, които често са разположени от двете страни на листа. Корените са слабо разклонени, листата са едри.

Мезофити– растения от умерено влажни местообитания. Те включват ливадни треви, всички широколистни дървета, много полски култури, зеленчуци, плодове и плодове. Имат добре развита коренова система, големи листа с устицата от едната страна.

Ксерофити- растения, които са се адаптирали към живот в места със сух климат. Те са често срещани в степи, пустини и полупустини. Ксерофитите се делят на две групи: сукуленти и склерофити.

Сукуленти(от лат. сукулентус- сочни, дебели, дебели) са многогодишни растения със сочни месести стъбла или листа, в които се съхранява вода.

Склерофити(от гръцки склероза– твърди, сухи) – това са власатка, перушина, саксаул и други растения. Листата и стъблата им не съдържат запас от вода, изглеждат доста сухи, поради голямото количество механична тъкан, листата им са твърди и жилави.

Други фактори също могат да бъдат важни за разпространението на растенията, напр. природа и свойства на почвата. По този начин има растения, за които определящият екологичен фактор е съдържанието на сол в почвата. Това халофити. Специална група се състои от любители на варовити почви - калцифили. Същите „свързани с почвата“ видове са растения, които живеят на почви, съдържащи тежки метали.

Факторите на околната среда, които влияят върху живота и разпространението на организмите, включват също състава и движението на въздуха, естеството на релефа и много, много други.

В основата на вътревидовата селекция е вътревидовата борба. Ето защо, както вярваше Чарлз Дарвин, се раждат повече млади организми, отколкото достигат зряла възраст. В същото време преобладаването на броя на родените организми над броя на организмите, оцелели до зрялост, компенсира високата смъртност в ранните етапи на развитие. Следователно, както отбелязва S.A. Северцов, големината на плодовитостта е свързана с устойчивостта на вида.

По този начин вътревидовите взаимоотношения са насочени към размножаването и разпространението на вида.

В света на животните и растенията има голям бройустройства, които улесняват контакта между лицата или, обратно, предотвратяват техния сблъсък. Такива взаимни адаптации в рамките на един вид бяха наречени S.A. Северцов конгруенции . По този начин, в резултат на взаимни адаптации, индивидите имат характерна морфология, екология и поведение, които осигуряват срещата на половете, успешно чифтосване, размножаване и отглеждане на потомство. Установени са пет групи конгруенции:

– ембриони или ларви и родителски индивиди (торбести);

– индивиди от различен пол (генитален апарат на мъже и жени);

– лица от един и същи пол, предимно мъжки (рога и зъби на мъжки, използвани в битки за женската);

– братя и сестри от едно поколение във връзка със стадния начин на живот (петна, улесняващи ориентацията при бягство);

– полиморфни индивиди при колониалните насекоми (специализация на индивидите за изпълнение на определени функции).

Целостта на вида се изразява и в единството на гнездовата популация, еднородността на нейния химичен състав и единството на въздействието й върху околната среда.

Канибализъм– този тип вътрешновидови взаимоотношения не са необичайни в потомствата на хищни птици и животни. Най-слабите обикновено се унищожават от по-силните, а понякога и от родителите си.

Самооттичане растителни популации. Вътрешновидовата конкуренция влияе върху растежа и разпределението на биомасата в растителните популации. Тъй като индивидите растат, те се увеличават по размер, нуждите им нарастват и в резултат на това нараства конкуренцията между тях, което води до смърт. Броят на оцелелите индивиди и темпът на растеж зависи от гъстотата на популацията. Постепенното намаляване на плътността на нарастващите индивиди се нарича самоизтъняване.

Подобно явление се наблюдава и в горските насаждения.

Междувидови взаимоотношения. Най-важните и често срещани форми и видове междувидови взаимоотношения могат да бъдат наречени:

Конкуренция. Този тип отношения определят Правилото на Гаузе. Според това правило два вида не могат едновременно да заемат една и съща екологична ниша и следователно непременно да се изместват един друг. Например смърчът измества брезата.

Алелопатия- това е химическият ефект на едни растения върху други чрез отделяне на летливи вещества. Носители на алелопатично действие са активните вещества - Колин. Поради влиянието на тези вещества, почвата може да бъде отровена, естеството на много физиологични процеси може да се промени и в същото време растенията се разпознават чрез химически сигнали.

Мутуализъм– изключителна степен на асоциация между видовете, при която всеки се възползва от асоциацията си с другия. Например растения и азотфиксиращи бактерии; шапка гъби и корени на дървета.

Коменсализъм– форма на симбиоза, при която единият от партньорите (коменсал) използва другия (собственика) за регулиране на контактите си с външната среда, но не влиза в близки отношения с него. Коменсализмът е широко развит в екосистемите на кораловия риф - това е жилище, защита (пипалата на морските анемони защитават рибата), живот в тялото на други организми или на повърхността му (епифити).

Хищничество- това е начин за получаване на храна от животни (по-рядко растения), при който те хващат, убиват и ядат други животни. Хищничеството се среща при почти всички видове животни. По време на еволюцията хищниците имат добре развита нервна система и сетивни органи, които им позволяват да откриват и разпознават плячка, както и средства за улавяне, убиване, ядене и смилане на плячка (остри прибиращи се нокти при котки, отровни жлези на много паякообразни, жилещи клеткиморска анемона, ензими, които разграждат протеини и др.). Еволюцията на хищници и плячка се случва в тандем. По време на този процес хищниците подобряват методите си за атака, а жертвите подобряват методите си за защита.

Историята на знанието за околната среда датира от много векове. Още примитивните хора трябваше да имат определени знания за растенията и животните, техния начин на живот, взаимоотношения помежду си и с околната среда. Като част от общото развитие на природните науки имаше и натрупване на знания, които сега принадлежат към областта на науката за околната среда. Екологията възниква като самостоятелна дисциплина през 19 век.

Терминът Екология (от гръцки eco - къща, logos - учение) е въведен в науката от немския биолог Ернест Хекел.

През 1866 г. в работата си „Обща морфология на организмите“ той пише, че това е „... сумата от знания, свързани с икономиката на природата: изучаването на целия набор от връзки между животно и неговата среда, както органични и неорганични, и най-вече неговите приятелски или враждебни отношения с тези животни и растения, с които влиза пряко или косвено в контакт. Това определение класифицира екологията като биологична наука. В началото на 20в. формирането на систематичен подход и развитието на доктрината за биосферата, която е обширна област на познание, включваща много научни области както от природния, така и от хуманитарния цикъл, включително общата екология, доведе до разпространението на екосистемните възгледи в екологията. Основният обект на изучаване на екологията е екосистемата.

Екосистемата е съвкупност от живи организми, които взаимодействат помежду си и със своята среда чрез обмен на материя, енергия и информация по такъв начин, че тази единична система да остане стабилна за дълго време.

Постоянно нарастващото човешко въздействие върху околната среда наложи отново да се разширят границите на познанието за околната среда. През втората половина на 20в. Научно-техническият прогрес доведе до редица проблеми, които получиха глобален статус, като по този начин в полезрението на екологията се появиха въпросите за сравнителния анализ на природните и създадените от човека системи и търсенето на начини за тяхното хармонично съвместно съществуване и развитие. ясно се появи.

Съответно структурата на науката за околната среда се диференцира и става по-сложна. Сега тя може да бъде представена като четири основни клона, допълнително разделени: биоекология, геоекология, човешка екология, приложна екология.

По този начин можем да определим екологията като наука за общите закони на функциониране на екосистеми от различни порядки, набор от научни и практически въпроси на връзката между човека и природата.

2. Фактори на околната среда, тяхната класификация, видове ефекти върху организмите

Всеки организъм в природата изпитва влиянието на голямо разнообразие от компоненти на околната среда. Всички свойства или компоненти на околната среда, които влияят на организмите, се наричат ​​фактори на околната среда.

Класификация на факторите на околната среда. Факторите на околната среда (екологичните фактори) са разнообразни, имат различно естество и специфично действие. Разграничават се следните групи фактори на околната среда:

1. Абиотични (фактори от неживата природа):

а) климатични - светлинни условия, температурни условия и др.;

б) едафични (локални) - водоснабдяване, тип почва, терен;

в) орографски - въздушни (вятърни) и водни течения.

2. Биотичните фактори са всички форми на влияние на живите организми един върху друг:

Растения Растения. Растения Животни. Растения Гъби. Растителни микроорганизми. Животни Животни. Животни Гъби. Животни Микроорганизми. Гъби Гъби. Гъбички Микроорганизми. Микроорганизми Микроорганизми.

3. Антропогенните фактори са всички форми на дейност на човешкото общество, които водят до промени в местообитанията на други видове или пряко засягат живота им. Въздействието на тази група фактори на околната среда бързо нараства от година на година.

Видове въздействие на факторите на околната среда върху организмите. Факторите на околната среда оказват различно въздействие върху живите организми. Те могат да бъдат:

Стимули, които допринасят за появата на адаптивни физиологични и биохимични промени (хибернация, фотопериодизъм);

Ограничители, които променят географското разпространение на организмите поради невъзможността за съществуване при дадени условия;

Модификатори, които предизвикват морфологични и анатомични промени в организмите;

Сигнали, показващи промени в други фактори на околната среда.

Общи модели на действие на факторите на околната среда:

Поради изключителното разнообразие от фактори на околната среда, различните видове организми, изпитвайки тяхното влияние, реагират на него по различен начин, но е възможно да се идентифицират редица общи закони (модели) на действието на факторите на околната среда. Нека разгледаме някои от тях.

1. Закон за оптимума

2. Законът за екологичната индивидуалност на видовете

3. Закон за ограничаващия (ограничаващ) фактор

4. Законът за двусмисленото действие

3. Модели на действие на факторите на околната среда върху организмите

1) Оптимално правило. За екосистема, организъм или определен етап от него

развитие има диапазон от най-благоприятната стойност на фактора. Където

факторите са благоприятни, гъстотата на населението е максимална. 2) Толерантност.

Тези характеристики зависят от средата, в която живеят организмите. Ако тя

стабилен по свой начин

твоето има по-голям шанс организмите да оцелеят.

3) Правило за взаимодействие на факторите. Някои фактори могат да подобрят или

смекчаване на ефекта от други фактори.

4) Правило на ограничаващите фактори. Фактор, който е в дефицит или

излишъкът се отразява негативно на организмите и ограничава възможността за проявление. сила

действието на други фактори. 5) Фотопериодизъм. При фотопериодизъм

разберете реакцията на тялото към продължителността на деня. Реакция на промени в светлината.

6) Адаптиране към ритъма на природните явления. Адаптиране към ежедневни и

сезонни ритми, приливни явления, ритми на слънчева активност,

лунни фази и други явления, които се повтарят със строга честота.

Ек. валентност (пластичност) – способност за орг. адаптират се към деп. фактори на околната среда заобикаляща среда.

Модели на действие на факторите на околната среда върху живите организми.

Фактори на околната среда и тяхната класификация. Всички организми са потенциално способни на неограничено размножаване и разпръскване: дори видове, водещи привързан начин на живот, имат поне една фаза на развитие, в която са способни на активно или пасивно разпръскване. Но в същото време видовият състав на организмите, живеещи в различни климатични зони, не се смесва: всеки от тях се характеризира с определен набор от видове животни, растения и гъби. Това се обяснява с ограничаването на прекомерното размножаване и разпръскването на организмите от определени географски бариери (морета, планински вериги, пустини и др.), климатични фактори (температура, влажност и др.), както и взаимоотношения между отделните видове.

В зависимост от характера и особеностите на действие факторите на околната среда се делят на абиотични, биотични и антропогенни (антропни).

Абиотичните фактори са компоненти и свойства на неживата природа, които пряко или косвено влияят върху отделните организми и техните групи (температура, светлина, влажност, газов състав на въздуха, налягане, солев състав на водата и др.).

Отделна група фактори на околната среда включва различни форми на икономическа дейност на човека, които променят състоянието на местообитанията на различни видове живи същества, включително самите хора (антропогенни фактори). За относително кратък периодСъществуването на човека като биологичен вид, неговата дейност коренно промени облика на нашата планета и това влияние върху природата се увеличава всяка година. Интензивността на действието на някои фактори на околната среда може да остане относително стабилна за дълги исторически периоди от развитието на биосферата (например слънчева радиация, гравитация, солен състав на морската вода, газов състав на атмосферата и др.). Повечето от тях са с променлив интензитет (температура, влажност и др.). Степента на променливост на всеки фактор на околната среда зависи от характеристиките на местообитанието на организмите. Например, температурата на повърхността на почвата може да варира значително в зависимост от времето на годината или деня, времето и т.н., докато в резервоари на дълбочина повече от няколко метра почти няма температурни разлики.

Промените във факторите на околната среда могат да бъдат:

Периодични, в зависимост от времето на деня, времето от годината, положението на Луната спрямо Земята и др.;

Непериодични, например вулканични изригвания, земетресения, урагани и др.;

Насочени към значителни исторически периоди от време, например промени в климата на Земята, свързани с преразпределение на съотношението на земните площи и Световния океан.

Всеки от живите организми постоянно се адаптира към целия комплекс от фактори на околната среда, тоест към местообитанието, регулирайки жизнените процеси в съответствие с промените в тези фактори. Местообитанието е набор от условия, при които живеят определени индивиди, популации или групи от организми.

Модели на влияние на факторите на околната среда върху живите организми. Въпреки факта, че факторите на околната среда са много разнообразни и различни по природа, се отбелязват някои модели на тяхното влияние върху живите организми, както и реакциите на организмите към действието на тези фактори. Приспособленията на организмите към условията на средата се наричат ​​адаптации. Те се произвеждат на всички нива на организация на живата материя: от молекулярно до биогеоценотично. Адаптациите не са постоянни, тъй като те се променят в хода на историческото развитие на отделните видове в зависимост от промените в интензивността на факторите на средата. Всеки вид организъм е адаптиран към определени условия на живот по специален начин: няма два близки вида, които да са сходни в своите адаптации (правилото на екологичната индивидуалност). Така къртицата (серия Насекомоядни) и къртицата (серия Гризачи) са адаптирани да съществуват в почвата. Но къртицата копае проходи с помощта на предните си крайници, а къртицата копае с резците си, изхвърляйки пръстта с главата си.

Добрата адаптация на организмите към определен фактор не означава същата адаптация към други (правилото за относителна независимост на адаптацията). Например лишеите, които могат да се установят върху субстрати, бедни на органични вещества (като скали) и да издържат на сухи периоди, са много чувствителни към замърсяването на въздуха.

Съществува и законът на оптимума: всеки фактор има положителен ефект върху тялото само в определени граници. Интензивността на въздействието на фактор на околната среда, който е благоприятен за организми от определен тип, се нарича оптимална зона. Колкото повече интензитетът на действие на даден фактор на околната среда се отклонява от оптималния в една или друга посока, толкова по-изразен ще бъде неговият инхибиращ ефект върху организмите (зона на песимум). Интензивността на въздействието на фактор на околната среда, поради което съществуването на организмите става невъзможно, се нарича горна и долна граница на издръжливост (критични точки на максимум и минимум). Разстоянието между границите на издръжливост определя екологичната валентност на определен вид спрямо определен фактор. Следователно валентността на околната среда е диапазонът на интензивност на въздействието на фактор на околната среда, в който е възможно съществуването на определен вид.

Широката екологична валентност на индивиди от определен вид по отношение на специфичен фактор на околната среда се обозначава с префикса „eur-“. По този начин арктическите лисици се класифицират като евритермни животни, тъй като могат да издържат на значителни температурни колебания (в рамките на 80 ° C). Някои безгръбначни (гъби, серпентини, бодлокожи) принадлежат към еврибатерни организми и следователно се заселват от крайбрежната зона на големи дълбочини, издържайки на значителни колебания в налягането. Видовете, които могат да живеят в широк диапазон от колебания на различни фактори на околната среда, се наричат ​​eurybiontnyms , Тясната екологична валентност, тоест неспособността да издържат на значителни промени в определен фактор на околната среда, се обозначава с префикса „стенотермичен“ (например стенотермичен , стенобионтен и др.).

Оптимумът и границите на издръжливостта на организма спрямо определен фактор зависят от интензивността на действието на другите. Например, при сухо, безветрено време е по-лесно да издържате на ниски температури. Така че оптимумът и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да се изместят в определена посока в зависимост от силата и в каква комбинация действат други фактори (феноменът на взаимодействие на факторите на околната среда).

Но взаимното компенсиране на жизненоважни фактори на околната среда има определени граници и никой не може да бъде заменен с друг: ако интензивността на действието на поне един фактор надхвърли границите на издръжливостта, съществуването на вида става невъзможно, въпреки оптималната интензивност на действието на другите. По този начин липсата на влага инхибира процеса на фотосинтеза дори при оптимално осветление и концентрация на CO2 в атмосферата.

Фактор, чиято интензивност на действие надхвърля границите на издръжливост, се нарича ограничаващ. Лимитиращите фактори определят територията на разпространение на даден вид (ареал). Например разпространението на много животински видове на север се затруднява от липсата на топлина и светлина, а на юг от подобна липса на влага.

По този начин присъствието и просперитета на определен вид в дадено местообитание се определя от взаимодействието му с цял набор от фактори на околната среда. Недостатъчната или прекомерната интензивност на действие на някой от тях прави невъзможно просперитета и самото съществуване на отделните видове.

Факторите на околната среда са всички компоненти на околната среда, които влияят на живите организми и техните групи; делят се на абиотични (компоненти на неживата природа), биотични (различни форми на взаимодействие между организмите) и антропогенни (различни форми на стопанска дейност на човека).

Приспособленията на организмите към условията на средата се наричат ​​адаптации.

Всеки фактор на околната среда има само определени граници на положително въздействие върху организмите (законът на оптимума). Границите на интензивността на действие на даден фактор, при които съществуването на организмите става невъзможно, се наричат ​​горна и долна граница на издръжливост.

Оптимумът и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да варират в определена посока в зависимост от интензивността и в каква комбинация действат други фактори на околната среда (феноменът на взаимодействие на факторите на околната среда). Но тяхната взаимна компенсация е ограничена: нито един жизненоважен фактор не може да бъде заменен с други. Фактор на околната среда, който надхвърля границите на издръжливост, се нарича ограничаващ, той определя обхвата на определен вид.

екологична пластичност на организмите

Екологичната пластичност на организмите (екологична валентност) е степента на адаптивност на вида към промените във факторите на околната среда. Изразява се чрез диапазона от стойности на факторите на околната среда, в рамките на които даден вид поддържа нормална жизнена активност. Колкото по-широк е диапазонът, толкова по-голяма е екологичната пластичност.

Видовете, които могат да съществуват с малки отклонения на фактора от оптимума, се наричат ​​високоспециализирани, а видовете, които могат да издържат на значителни промени във фактора, се наричат ​​широко адаптирани.

Екологичната пластичност може да се разглежда както по отношение на отделен фактор, така и по отношение на комплекс от фактори на околната среда. Способността на видовете да понасят значителни промени в определени фактори се обозначава със съответния термин с префикса „всеки“:

Евритермичен (пластичен към температура)

Eurygolinaceae (соленост на водата)

Еврифотичен (пластичен към светлина)

Eurygygric (пластмаса до влага)

Евриой (пластмаса към местообитание)

Еврифаг (пластмаса към храна).

Видовете, адаптирани към леки промени в този фактор, се обозначават с термина с представката „стено“. Тези префикси се използват за изразяване на относителната степен на толерантност (например при стенотермни видове екологичният температурен оптимум и песимум са близки).

Видове, които имат широка екологична пластичност по отношение на комплекс от фактори на околната среда, са еврибионти; видовете с ниска индивидуална адаптивност са стенобионти. Еврибионтизмът и истенобионтизмът характеризират различни видове адаптация на организмите към оцеляване. Ако еврибионтите се развиват дълго време при добри условия, тогава те могат да загубят екологична пластичност и да развият чертите на стенобионтите. Видовете, които съществуват със значителни флуктуации на фактора, придобиват повишена екологична пластичност и стават еврибионти.

Например във водната среда има повече стенобионти, тъй като нейните свойства са относително стабилни и амплитудите на колебанията на отделните фактори са малки. В по-динамична въздушно-земна среда преобладават еврибионтите. Топлокръвните животни имат по-широка екологична валентност от студенокръвните животни. Младите и старите организми са склонни да изискват по-еднакви условия на околната среда.

Еврибионтите са широко разпространени, а стенобионтността стеснява ареалите им; но в някои случаи, поради високата си специализация, стенобионтите притежават огромни територии. Например рибоядната птица скопа е типичен стенофаг, но по отношение на други фактори на околната среда е еврибионт. В търсене на необходимата храна, птицата е в състояние да лети на дълги разстояния, така че заема значителен обхват.

Пластичността е способността на организма да съществува в определен диапазон от стойности на факторите на околната среда. Пластичността се определя от нормата на реакцията.

Според степента на пластичност по отношение на отделните фактори всички видове се разделят на три групи:

Стенотопите са видове, които могат да съществуват в тесен диапазон от стойности на фактори на околната среда. Например повечето растения от влажни екваториални гори.

Евритопите са широко гъвкави видове, способни да колонизират различни местообитания, например всички космополитни видове.

Мезотопите заемат междинно положение между стенотопи и евритопи.

Трябва да се помни, че един вид може да бъде например стенотопен според един фактор и евритопен според друг и обратно. Например, човек е евритоп по отношение на температурата на въздуха, но стенотоп по отношение на съдържанието на кислород в него.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Добра работакъм сайта">

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http:// www. всичко най-добро. ru/

ФАКТОРИ НА ОКОЛНАТА СРЕДА

Фактори на околната среда - това са определени условия и елементи на околната среда, които имат специфичен ефект върху живия организъм. Тялото реагира на факторите на околната среда адаптивни реакции. Факторите на околната среда определят условията на живот на организмите.

Класификация на факторите на околната среда (по произход)

1. Абиотични фактори е съвкупност от фактори на неживата природа, които влияят върху живота и разпространението на живите организми. Сред тях са:

1.1. Физически фактори- такива фактори, чийто източник е физическо състояние или явление (например температура, налягане, влажност, движение на въздуха и др.).

1.2. Химични фактори- фактори, които се определят от химичния състав на околната среда (соленост на водата, съдържание на кислород във въздуха и др.).

1.3. Едафични фактори(почва) - набор от химични, физични, механични свойства на почвите и скалите, които влияят както на организмите, за които те са местообитание, така и на коренова системарастения (влажност, структура на почвата, съдържание на хранителни вещества и др.).

2. Биотични фактори - съвкупността от влияния на жизнената активност на едни организми върху жизнената активност на други, както и върху неживия компонент на околната среда.

2.1. Вътрешновидови взаимодействияхарактеризират взаимоотношенията между организмите на популационно ниво. Те се основават на вътревидова конкуренция.

2.2. Междувидови взаимодействияхарактеризират взаимоотношенията между различните видове, които могат да бъдат благоприятни, неблагоприятни и неутрални. Съответно, ние обозначаваме естеството на въздействието +, - или 0. Тогава са възможни следните видове комбинации от междувидови връзки:

00 неутрализъм- двата вида са независими и нямат влияние един върху друг; Рядко се срещат в природата (катерица и лос, пеперуда и комар);

+0 коменсализъм- един вид има полза, а другият няма полза, нито вреда; (големи бозайници (кучета, елени) служат като носители на плодове и семена от растения (репей), без да получават нито вреда, нито полза);

-0 аменсализъм- един вид изпитва инхибиране на растежа и възпроизводството от друг; (светлолюбивите билки, растящи под смърча, страдат от засенчване, но самото дърво не се интересува от това);

++ симбиоза- взаимноизгодни отношения:

? мутуализъм- видовете не могат да съществуват един без друг; смокините и пчелите, които ги опрашват; лишеи;

? протоколно сътрудничество- съвместното съществуване е полезно и за двата вида, но не е предпоставка за оцеляване; опрашване на различни ливадни растения от пчели;

- - състезание- всеки вид оказва неблагоприятно въздействие върху другия; (растенията се конкурират помежду си за светлина и влага, т.е. когато използват едни и същи ресурси, особено ако те са недостатъчни);

Хищничество – хищен вид се храни с плячката си;

2 .3. Въздействие върху неживата природа(микроклимат). Например, в гората под въздействието на растителната покривка се създава специален микроклимат или микросреда, където в сравнение с открито местообитание се създава собствен режим на температура и влажност: през зимата е с няколко градуса по-топло, през лятото по-хладно е и влажно. Специална микросреда се създава и в короната на дърветата, в дупки, в пещери и др.

3. Антропогенни фактори - фактори, породени от човешката дейност и въздействащи на околната среда естествена среда: пряко човешко въздействие върху организмите или въздействие върху организмите чрез човешка промяна на техните местообитания (замърсяване на околната среда, ерозия на почвата, унищожаване на гори, опустиняване, намаляване на биологичното разнообразие, изменение на климата и др.). Разграничават се следните групи антропогенни фактори:

1. промяна в структурата земната повърхност;

2. промени в състава на биосферата, кръговрата и баланса на веществата, влизащи в нея;

3. промени в енергийния и топлинния баланс на отделни области и региони;

4. промени в биотата.

Има и друга класификация на факторите на околната среда. Повечето фактори се променят качествено и количествено с времето. Например, климатичните фактори (температура, осветеност и т.н.) се променят през деня, сезона и годината. Наричат ​​се фактори, чиито промени се повтарят редовно във времето периодичен . Те включват не само климатични, но и някои хидрографски - приливи и отливи, някои океански течения. Факторите, които възникват неочаквано (изригване на вулкан, нападение на хищник и др.), се наричат непериодични .

Модели на действие на факторите на околната среда

Влиянието на факторите на околната среда върху живите организми се характеризира с определени количествени и качествени закономерности.

Немският агрохимик Й. Либих, наблюдавайки ефекта на химическите торове върху растенията, открива, че ограничаването на дозата на някой от тях води до забавяне на растежа. Тези наблюдения позволиха на учения да формулира правило, наречено закон на минимума (1840 г.).

Закон за минимума : жизнените способности на организма (реколта, производство) зависят от фактор, чието количество и качество е близо до минимума, изискван от организма или екосистемата (въпреки факта, че други фактори могат да присъстват в излишък и да не се използват напълно ). екологична адаптация абиотична почва

Същите вещества, когато са в излишък, също намаляват добива. Продължавайки своите изследвания, през 1913 г. американският биолог В. Шелфорд формулира закона за толерантността.

Закон за толерантността: Жизнените възможности на организма се определят от факторите на околната среда, които са не само минимални, но и максимални, т.е. както дефицитът, така и излишъкът на фактор на околната среда може да определи жизнеспособността на организма. Например, липсата на вода затруднява растението да асимилира минерали, а излишъкът причинява гниене и подкисляване на почвата.

Факторите, които пречат на развитието на организма поради техния дефицит или излишък спрямо необходимостта (оптималното съдържание), се наричат. ограничаване .

В естеството на въздействието на факторите на околната среда върху тялото и в реакциите могат да се идентифицират редица общи модели, които се вписват в определена обща схемавъздействието на фактор на околната среда върху жизнената дейност на организма (фиг. 3).

На фиг. 3, абсцисната ос показва интензивността на фактора (например температура, осветеност и т.н.), а ординатната ос показва реакцията на тялото към влиянието на фактор на околната среда (например скорост на растеж, производителност и т.н.) .

Обхватът на действие на фактора на околната среда е ограничен от праговите стойности (точки A и D), при които съществуването на организма все още е възможно. Това са долната (A) и горната (D) граница на живота. Точки B и C съответстват на границите на нормалния живот.

Действието на фактора на околната среда се характеризира с наличието на три зони, образувани от характерни прагови точки:

1 - оптимална зона - зона на нормална жизнена активност,

2 - зони на стрес (минимална зона и максимална зона) - зони на дисфункция поради липса или излишък на фактор,

3 - зона на смъртта.

Ориз. 3. Схема на действие на фактор на околната среда върху живите организми:

1 - оптимум, зона на нормална жизнена активност, 2 - зона на намалена жизнена активност (депресия), 3 - зона на смърт

С минимален и максимален фактор тялото може да живее, но не достига своя връх (зони на стрес). Диапазонът между минимума и максимума на даден фактор определя степента на толерантност (стабилност) към даден фактор ( толерантност - способността на организма да понася отклонения в стойностите на факторите на околната среда от оптималните стойности за него).

Адаптация на живите организми към факторите на околната среда

Адаптация - Това е процесът на адаптиране на организма към определени условия на околната среда. Индивиди, които не са адаптирани към дадени или променящи се условия, измират.

Основни видове адаптация:

Поведенческа адаптация (скриване в жертви, проследяване на плячка при хищници);

Физиологична адаптация (зимуване - хибернация, миграция на птици);

Морфологична адаптация (промени в жизнените форми на растенията и животните - растенията в пустинята нямат листа, водните организми имат структура на тялото, приспособена за плуване).

Екологична ниша

Екологична ниша - това е съвкупността от всички фактори и условия на околната среда, в рамките на които един вид може да съществува в природата.

Фундаментална екологична ниша се определя от физиологичните характеристики на организма.

Реализирана ниша представлява условията, при които даден вид действително се среща в природата; той е част от фундаментална ниша.

Абиотични фактори на земната среда (климатични)

температура - най-важният ограничаващ фактор. Всеки организъм може да живее само в определен температурен диапазон. Границите на температурна издръжливост варират.

Горещи извори на Камчатка, t > 80°C - насекоми, мекотели.

Антарктида, t до -70°C - водорасли, лишеи, пингвини.

Светлина е основният източник на енергия, без който животът на Земята е невъзможен. Светлината участва в процеса на фотосинтеза, като гарантира, че растителността създава органични съединения от неорганични. Това е най-важната му екологична функция.

Областта на физиологично активното излъчване е l = 380-760 nm (видимата част от спектъра).

Инфрачервена област на спектъра l > 760 nm (източник на топлинна енергия).

Ултравиолетова област на спектъра l< 380 нм.

Интензитетът на светлината е важен за живите организми, особено за растенията. По този начин, по отношение на осветеността, растенията се разделят на светлолюбиви (не понасят сенки), сенколюбиви (не понасят ярка слънчева светлина) и сенкоустойчиви (имат широк диапазон на толерантност). Интензитетът на светлината се влияе от географската ширина на района, времето на деня и годината, както и наклона на повърхността спрямо хоризонталата.

Организмите са физиологично адаптирани към цикъла на деня и нощта. Почти всички живи организми имат ежедневни ритми на активност, свързани със смяната на деня и нощта.

Организмите са адаптирани към сезонните промени в продължителността на деня (начало на цъфтеж, узряване).

Количество на валежите. За живите организми най-важният ограничаващ фактор е разпределението на валежите по сезони. Този фактор определя разделянето на екосистемите на гори, степи и пустини. Така че, ако количеството на валежите е> 750 mm / година - образуват се гори, 250-750 mm / година - степи (житни),< 250 мм/год - пустыни (кактусы 50-100 мм/год). Максимальное количество осадков характерно для тропических влажных лесов 2500 мм/год, минимальное количество зарегистрировано в пустыне Сахара - 0,18 мм/год.

Валежите са едно от звената във водния цикъл на Земята. Моделите на валежите определят миграцията на замърсителите в атмосферата.

Други климатични фактори, които оказват значително влияние върху живите организми, включват влажността на въздуха, движението на въздушните маси (вятър), атмосферното налягане, надморската височина и релефа.

Абиотични фактори на почвената покривка

Абиотичните фактори на почвеното покритие се наричат ​​едафични (от гръцки. едафос- почвата).

Почвата - това е специално природно образувание, възникнало в резултат на промени в повърхностния слой на литосферата от комбинираното въздействие на вода, въздух и живи организми. Почвата е връзка между биотичните и абиотичните фактори на биогеоценозата.

Най-важното свойство на почвата е плодородието, тоест способността й да задоволява нуждите на растенията от хранителни веществаах, въздух и други фактори, и на тази основа осигуряват добивите от земеделски култури, както и продуктивността на дивите форми на растителност.

Свойства на почвата

? физически характеристики : структура, порьозност, температура, топлинен капацитет, влажност.

Обикновено частиците, които изграждат почвата, се разделят на глина (по-малка от 0,002 mm в диаметър), тиня (0,002-0,02 mm), пясък (0,02-2,0 mm) и чакъл (по-голям от 2 mm). Механичната структура на почвата е много важна за селското стопанство, тя определя усилията, необходими за обработка на почвата, необходимо количествополиване и др. Добрите почви съдържат приблизително равни количества пясък и глина; те се наричат ​​глини. Преобладаването на пясък прави почвата по-ронлива и по-лесна за обработка; от друга страна, задържа вода и хранителни вещества по-зле. Глинестите почви се оттичат лошо, влажни са и лепкави, но съдържат много хранителни вещества и не се просмукват. Каменистостта на почвата (наличие на големи частици) влияе върху износването на селскостопанските инструменти.

? Химични характеристики : реакция на околната среда, степен на соленост, химичен състав.

pH = -logH, pH = 7 - неутрална среда, pH< 7 - кислая, рН >7 - алкален.

Според химичния състав на минералния компонент почвата се състои от пясък и тиня (форма на кварц (силициев диоксид)SiO2 с добавки на силикати (Al4(SiO4)3, Fe4(SiO4)3, Fe2SiO4) и глинести минерали (кристални съединения на силикати и алуминиев хидроксид)).

? Биологични характеристики : живи организми (червеи), които обитават почвата (гъбички, бактерии, водорасли).

Почвен профил

Образуването на почвата става отгоре надолу, това се отразява в почвения профил. В резултат на движението и трансформацията на веществата почвата се разделя на отделни слоеве или хоризонти, чиято комбинация съставлява почвения профил. В почвения профил се разграничават три хоризонта (фиг. 4).

1. А- хумусно-акумулативен хоризонт (до няколко десетки cm), който е разделен на три подхоризонта:

A0 - постеля (тревен чим): прясно паднали листа и разлагащи се растителни и животински останки;

А1 - хумусен хоризонт: смес от частично разложена органична материя, живи организми и неорганични вещества;

А2 - елувиален хоризонт (отмиване): соли и органична материясе излугват, измиват и отмиват в B хоризонт.

2. IN- илувиален хоризонт (отмиване): тук органичните вещества се преработват от декомпозитори в минерална форма, настъпва натрупване на минерални вещества (карбонати, гипс, глинести минерали).

3. СЪС- родителска скала (планина).

Абиотични фактори на водната среда

Водата заема преобладаващата част от земната повърхност - 71%.

Плътност. Водната среда е много уникална, например плътността на водата е 800 пъти по-голяма от плътността на въздуха, а нейният вискозитет е 55 пъти. Това се отразява на начина на живот и формите на живот на неговите обитатели.

Топлинен капацитет. Притежавайки висок топлинен капацитет, водата е основният приемник и батерия слънчева енергия.

Мобилност помага за поддържане на относителна хомогенност на физичните и химичните свойства.

температура. Температурната стратификация (температурни промени с дълбочина) влияе върху разполагането на живи организми във вода и преноса и диспергирането на примеси. Има периодични промени в температурата на водата (годишни, дневни, сезонни).

Прозрачност вода се определя от светлинния режим над водната повърхност и зависи от съдържанието на суспендирани вещества. Фотосинтезата на растенията зависи от прозрачността.

Соленост. Съдържанието на карбонати, сулфати и хлориди във водата е от голямо значение за живите организми. В сладките води има малко соли, предимно карбонати. В морските води преобладават сулфати и хлориди. Съдържанието на сол във водите на Световния океан е 35 g/l, в Черно море - 19, в Каспийско море - 14, в Мъртво море - 240 g/l.

Публикувано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Общи правила и модели на влияние на факторите на околната среда върху живите организми. Класификация на факторите на околната среда. Характеристика на абиотичните и биотичните фактори. Концепцията за оптимално. Законът на Либих за минимума. Законът на Шелфорд за ограничаващите фактори.

курсова работа, добавена на 06.01.2015 г


Концепцията за факторите на околната среда, тяхната класификация и определяне на оптимум и толерантност. Ограничаващи фактори и закон на Либих. Въздействието на екологичните причини върху динамиката на населението. Основните начини, по които индивидът се адаптира към промените в абиотичните фактори.

резюме, добавено на 24.03.2011 г


Екосистема като основна функционална единица на екологията, включително живи организми и абиотична среда, схема на структурата на биогеоценозата. Влиянието на природните и антропогенните фактори върху екосистемите. Резолюционни пътища кризисно състояниеекологични системи.

резюме, добавено на 27.11.2009 г


Характеристики на водната, наземно-въздушната и почвената среда като основни компоненти на биосферата. Изследване на биотични, абиотични, антропогенни групи фактори на околната среда, определяне на тяхното влияние върху организмите. Описание на енергийните и хранителни ресурси.

резюме, добавено на 08.07.2010 г


Сравнителна характеристикаместообитания и адаптации на организмите към тях. Условия за живот на организмите във въздушна и водна среда. Понятие и класификация на факторите на околната среда, законите на тяхното действие (закон за оптимума, минимума, взаимозаменяемостта на факторите).

презентация, добавена на 06.06.2017 г


Структура на околната среда. Комплексно въздействие на факторите на околната среда върху организма. Влиянието на природно-екологичните и социално-екологичните фактори върху човешкия организъм и жизнената дейност. Процес на ускоряване. Нарушение на биоритъма. Алергия на населението.

резюме, добавено на 19.02.2009 г


резюме, добавено на 07/06/2010


Промени във факторите на околната среда в зависимост от човешката дейност. Характеристики на взаимодействието на факторите на околната среда. Закони за минимума и толерантността. Класификация на факторите на околната среда. Абиотични, биотични и антропни фактори.

курсова работа, добавена на 07.01.2015 г


Влиянието на факторите на околната среда върху състоянието на екосистемите. Характеристики на излагане на слънчева светлина. Състав на лъчиста енергия, въздействие на видимата светлина върху растенията. Сезонен ритъм в живота на организмите, топлинен режим. Криофили и термофили.

лекция, добавена на 15.11.2009 г


Фактори на околната среда, въздействие върху живи организми и екосистеми. Взаимодействие система среда-организъм. Механизми на адаптация към околната среда. Здравето като категория на човешката екология. Влиянието на неблагоприятните фактори на околната среда върху заболеваемостта при хората.

Фактор на околната среда е всяко състояние на околната среда, което може да окаже пряко или косвено въздействие върху живия организъм поне на един от етапите на неговото индивидуално развитие. Тялото реагира на факторите на околната среда със специфични приспособителни реакции.

Факторите на околната среда се разделят на две категории:

Абиотични – фактори на неживата природа (гр. “биос” – живот);

Биотични – фактори на живата природа.

Абиотичните фактори се разделят на следните групи:

Климатични: светлина, температура, влажност, движение на въздуха, налягане;

Едафогенни (“едафос” - почва): механично състояние на почвата, влагоемкост, въздухопропускливост, плътност;

Орографски (гр. “oros” - планина): релеф, надморска височина, изложение на склона;

Химически: газов състав на въздуха, солено състояние на водата, концентрация, киселинност и състав на почвените разтвори.

Биотичните фактори се разбират като съвкупността от въздействия на жизнената активност на едни организми върху други. Взаимодействията между растенията и животните са изключително разнообразни. Директните взаимодействия са пряко влияние на един организъм върху друг. Непреките взаимодействия са промени в абиотичните фактори, които засягат други организми.

От общоекологична гледна точка всички организми са необходими един на друг. В естествени условия никой вид не се стреми да унищожи напълно друг вид. Човек трябва да вземе предвид всичко това, когато планира взаимодействието между природата и човека.

Биотичните фактори се разделят на групи:

Фитогенни, причинени от влиянието на растителни организми;

Зоогенни, причинени от излагане на животински организми;

Микробиогенен – излагане на вируси, бактерии, протозои;

Антропогенно – човешко въздействие.

Има и други класификации на факторите на околната среда, например можем да разграничим фактори, които зависят и не зависят от броя на индивидите в популацията. Организмите могат да бъдат разделени на местообитания. Особено важно е разделянето на факторите на околната среда на постоянни и периодични. Адаптирането, т.е. адаптирането е възможно само към периодични фактори на околната среда.

Основни абиотични фактори:

1. Лъчиста енергия от слънцето. 99% от слънчевата енергия, достигаща до Земята, идва от ултравиолетови, видими и инфрачервени лъчи. При това ултравиолетовите лъчи съставляват 7%, видимите лъчи – 48%, инфрачервените – 45% от енергията. Топлинният баланс на планетата се поддържа от инфрачервеното лъчение. Растенията използват оранжево-червени и ултравиолетови лъчи за фотосинтеза.

Живите организми имат ежедневни цикли на активност, свързани със смяната на деня и нощта. Количеството слънчева енергия зависи от продължителността на деня, ъгъла на падане и прозрачността на въздуха. Прясно падналият сняг отразява до 95% от слънчевата радиация, замърсеният сняг - до 45-50%, черната почва - до 5% от слънчевите лъчи, иглолистните гори - 10-15%, леката почва - 35-45%.

2. Абиотични фактори на атмосферата. Влажност на околния въздух. Най-богати на влага са долните слоеве на атмосферата. Въздушният слой до височина 1,5 km съдържа приблизително 50% от цялата атмосферна влага. Дефицитът на влажност е разликата между максималната и зададената наситеност. Дефицитът на влажност е важен фактор за околната среда, тъй като характеризира едновременно два параметъра: температура на въздуха Tи неговата влажност У. Колкото по-висок е дефицитът на влажност, толкова по-топло е. Анализът на динамиката на недостига на влага ни позволява да прогнозираме различни явления в света на животинските организми.

Валежите са резултат от кондензация на атмосферни водни пари. Моделите на валежите са най-важният фактор, регулиращ миграцията на замърсители в атмосферата.

Съставът на атмосферата е относително постоянен. Едва през последните десетилетия концентрацията на азот, сяра и въглеродни оксиди се е увеличила. Съставът на атмосферата се променя с увеличаване на надморската височина. Има увеличение на съдържанието на леки газове като водород и хелий.

Движението на въздушните маси възниква поради неравномерно нагряване на земната повърхност. Вятърът носи примеси от атмосферния въздух. Антициклонът е област с високо въздушно налягане, която има тенденция да се премества в зона с по-ниско налягане.

3. Абиотични фактори на почвената покривка. Те включват механичен състав на почвата, водопропускливост, способност за задържане на влага, възможност за проникване на корени и др.

Всички почвени хоризонти са смес от органични и минерални съединения. Над 50% от минералния състав на почвата се състои от силициеви оксиди SiO 2. Останалата част от почвата се състои от следните оксиди: 1-25% Ал 2 О 3 ; 1-10 % FeO; 0,1-5,0 % MgO, К 2 О, П 2 О 5 , CaO. Органичните вещества навлизат в почвата с растителни остатъци. В почвата тези остатъци се разрушават (минерализират) или се трансформират в по-сложно органично съединение: хумус или хумус

В почвата протичат различни процеси, свързани с живота на бактериите. Те са много и функциите им са разнообразни. Някои бактерии участват в цикли на трансформация на един елемент ( Р), други бактерии обработват съединения от няколко елемента ( СЪС, Saи т.н.).

Растенията използват почвени минерали за изграждане на стъбла или стволове, клони и листа. Загубите на почвени минерали обикновено се попълват минерални торове. Растенията могат да използват тези торове само след като микробите ги превърнат в биологично достъпна форма. Най-голям брой микроорганизми се намират в почвените слоеве до дълбочина 40 см.

В промишлеността почвата се използва за почистване Отпадъчни водина полета за напояване и полета за филтриране. Вредните органични вещества се окисляват, когато активно участиефлора и фауна на почвата.

4. Абиотични фактори на водната среда. Това са плътност, вискозитет, подвижност, концентрация на разтворен кислород, температурна стратификация, т.е. промяна на температурата с дълбочина. Температурата на водата варира в сравнително тесен диапазон от 2 до 37 °C. Динамиката на температурните колебания на водата е много по-малка от тази на въздуха.

Важен факторе солеността на водата. IN прясна водасолите са представени под формата на карбонати, в морската вода - хлориди и частично сулфати. Съдържанието на сол в открития океан е 35 г на 1 литър вода, в Черно море - 19 г/л, в Каспийско море - 14 г/л. Замърсяването на водата от промишлени отпадъчни води променя pH на водата, което води до смърт на водни организми (водни организми) или до замяна на едни видове с други.

Околната среда, която заобикаля живите същества, се състои от много елементи. Те влияят върху живота на организмите по различни начини. Последните реагират различно на различни факторизаобикаляща среда. Отделните елементи на околната среда, които взаимодействат с организмите, се наричат ​​фактори на околната среда. Условията на съществуване са набор от жизненоважни фактори на околната среда, без които живите организми не могат да съществуват. По отношение на организмите те действат като фактори на околната среда.

Класификация на факторите на околната среда.

Приемат се всички фактори на околната среда класифицирам(разпределят) в следните основни групи: абиотичен, биотиченИ антропен. V Абиотичен (абиогенен) факторите са физични и химични фактори от неживата природа. Биотичен,или биогенен,фактори са прякото или непряко влияние на живите организми както един върху друг, така и върху околната среда. Антропогенен (антропогенен) През последните години факторите се обособяват като отделна група биотични фактори поради голямото им значение. Това са фактори на пряко или непряко въздействие на човека и неговата стопанска дейност върху живите организми и околната среда.

Абиотични фактори.

Абиотичните фактори включват елементи от неживата природа, които действат върху живия организъм. Видовете абиотични фактори са представени в табл. 1.2.2.

Таблица 1.2.2. Основни видове абиотични фактори

Климатични фактори.

Всички абиотични фактори се проявяват и действат в трите геоложки обвивки на Земята: атмосфера, хидросфераИ литосфера.Факторите, които се проявяват (действат) в атмосферата и по време на взаимодействието на последната с хидросферата или с литосферата, се наричат климатични.тяхната проява зависи от физичните и химичните свойства на геоложките обвивки на Земята, от количеството и разпределението на проникващата и достигаща до тях слънчева енергия.

Слънчева радиация.

Сред разнообразието от фактори на околната среда най-голямо значение има слънчевата радиация. (слънчева радиация).Това е непрекъснат поток от елементарни частици (скорост 300-1500 km/s) и електромагнитни вълни (скорост 300 хиляди km/s), който носи огромно количество енергия на Земята. Слънчевата радиация е основният източник на живот на нашата планета. Под непрекъснатия поток от слънчева радиация животът възниква на Земята, преминава през дълъг път на еволюция и продължава да съществува и зависи от слънчевата енергия. Основните свойства на лъчистата енергия на Слънцето като фактор на околната среда се определят от дължината на вълната. Вълните, преминаващи през атмосферата и достигащи Земята, се измерват в диапазона от 0,3 до 10 микрона.

Въз основа на естеството на въздействието върху живите организми този спектър на слънчевата радиация се разделя на три части: ултравиолетова радиация, видима светлинаИ инфрачервено лъчение.

Късовълнови ултравиолетови лъчиса почти напълно абсорбирани от атмосферата, а именно нейния озонов екран. Малко количество ултравиолетови лъчи прониква в повърхността на земята. Тяхната дължина на вълната е в диапазона 0,3-0,4 микрона. Те представляват 7% от енергията на слънчевата радиация. Късовълновите лъчи имат пагубен ефект върху живите организми. Те могат да предизвикат изменения в наследствения материал – мутации. Следователно в процеса на еволюция организмите, които дълго времесе влияят от слънчевата радиация и са разработили устройства за защита срещу ултравиолетовите лъчи. Много от тях произвеждат допълнителни количества черен пигмент в кожата си - меланин, който предпазва от проникването на нежелани лъчи. Ето защо хората придобиват тен, като са на открито дълго време. В много индустриални региони има т.нар индустриален меланизъм- потъмняване на цвета на животните. Но това не се случва под въздействието на ултравиолетова радиация, а поради замърсяване със сажди и прах от околната среда, чиито елементи обикновено стават по-тъмни. На такъв тъмен фон оцеляват по-тъмни форми на организми (добре са камуфлирани).

Видима светлинасе появява в рамките на дължини на вълните от 0,4 до 0,7 µm. Той представлява 48% от енергията на слънчевата радиация.

Тосъщо влияе неблагоприятно върху живите клетки и техните функции като цяло: променя вискозитета на протоплазмата, големината на електрическия заряд на цитоплазмата, нарушава пропускливостта на мембраните и променя движението на цитоплазмата. Светлината влияе върху състоянието на белтъчните колоиди и протичането на енергийните процеси в клетките. Но въпреки това видимата светлина беше, е и ще продължи да бъде един от най-важните източници на енергия за всички живи същества. Неговата енергия се използва в процеса фотосинтезаи се натрупва под формата на химични връзки в продуктите на фотосинтезата и след това се предава като храна на всички други живи организми. Като цяло можем да кажем, че всички живи същества в биосферата и дори хората зависят от слънчевата енергия, от фотосинтезата.

Светлината за животните е необходимо условие за възприемане на информация за околната среда и нейните елементи, визия, визуална ориентация в пространството. В зависимост от условията на живот животните са се приспособили към различна степен на осветеност. Някои животински видове са дневни, докато други са най-активни по здрач или през нощта. Повечето бозайници и птици водят полумрачен начин на живот, трудно различават цветовете и виждат всичко в черно и бяло (кучета, котки, хамстери, сови, нощници и др.). Животът в полумрак или при слаба светлина често води до хипертрофия на очите. Сравнително огромни очи, способни да улавят малки частици светлина, характерни за нощните животни или тези, които живеят в пълна тъмнина и се насочват от луминисцентните органи на други организми (лемури, маймуни, сови, дълбоководни риби и др.). Ако в условията на пълна тъмнина (в пещери, под земята в дупки) няма други източници на светлина, тогава животните, живеещи там, като правило губят органите си на зрение (европейски протей, мол плъх и др.).

температура.

Източници на температурния фактор на Земята са слънчевата радиация и геотермалните процеси. Въпреки че ядрото на нашата планета се характеризира с изключително високи температури, влиянието му върху повърхността на планетата е незначително, с изключение на зони на вулканична активност и изпускане на геотермални води (гейзери, фумароли). Следователно основният източник на топлина в биосферата може да се счита за слънчевата радиация, а именно инфрачервените лъчи. Тези лъчи, които достигат до земната повърхност, се поглъщат от литосферата и хидросферата. Литосферата като твърдо тяло се нагрява по-бързо и също толкова бързо се охлажда. Хидросферата има по-висок топлинен капацитет от литосферата: тя бавно се нагрява и бавно се охлажда, поради което задържа топлина за дълго време. Повърхностните слоеве на тропосферата се нагряват поради излъчването на топлина от хидросферата и повърхността на литосферата. Земята абсорбира слънчевата радиация и излъчва енергия обратно в безвъздушното пространство. И все пак, земната атмосфера помага да се запази топлината в повърхностните слоеве на тропосферата. Благодарение на свойствата си атмосферата пропуска късовълнови инфрачервени лъчи и блокира дълговълнови инфрачервени лъчи, излъчвани от нагрятата повърхност на Земята. Това атмосферно явление си има име парников ефект.Благодарение на него животът на Земята стана възможен. Парниковият ефект спомага за задържането на топлината в повърхностните слоеве на атмосферата (където са концентрирани повечето организми) и изглажда температурните колебания през деня и нощта. На Луната например, която се намира в почти същите космически условия като Земята и която няма атмосфера, дневните температурни колебания на екватора се появяват в диапазона от 160 ° C до + 120 ° C.

Диапазонът на наличните температури в околната среда достига хиляди градуси (гореща магма на вулкани и най-ниските температури на Антарктика). Границите, в които може да съществува известният ни живот, са доста тесни и са равни на приблизително 300 ° C, от -200 ° C (замръзване в втечнени газове) до + 100 ° C (точката на кипене на водата). Всъщност повечето видове и по-голямата част от тяхната дейност са ограничени до още по-тесен диапазон от температури. Общият температурен диапазон на активния живот на Земята е ограничен до следните температурни стойности (Таблица 1.2.3):

Таблица 1.2.3 Температурен диапазон на живота на Земята

Растенията се адаптират към различни температури и дори екстремни. Тези, които понасят високи температури, се наричат топлинно стимулиращи растения.Те могат да понасят прегряване до 55-65° C (някои кактуси). Видовете, растящи в условия на високи температури, ги понасят по-лесно поради значителното скъсяване на размера на листата, развитието на оцветен (влакнест) или, обратно, восъчен налеп и др. Растенията са в състояние да издържат на продължително излагане, без да навредят на развитие ниски температури(от 0 до -10° C) се наричат студоустойчив.

Въпреки че температурата е важен фактор на околната среда, който влияе върху живите организми, ефектът й зависи силно от комбинацията й с други абиотични фактори.

Влажност.

Влажността е важен абиотичен фактор, който се определя от наличието на вода или водни пари в атмосферата или литосферата. Самата вода е необходима неорганично съединениеза живота на живите организми.

Водата в атмосферата винаги присъства във формата водадвойки. Действителната маса на водата на единица обем въздух се нарича абсолютна влажност,и процентът на пара спрямо максималното количество, което въздухът може да съдържа е относителна влажност.Температурата е основният фактор, влияещ върху способността на въздуха да задържа водни пари. Например при температура от +27°C въздухът може да съдържа два пъти повече влага, отколкото при температура от +16°C. Това означава, че абсолютната влажност при 27°C е 2 пъти по-висока от тази при 16°C, докато относителната влажност и в двата случая ще бъде 100%.

Водата като екологичен фактор е изключително необходима на живите организми, тъй като без нея не може да се осъществи метаболизма и много други процеси, свързани с него. Метаболитните процеси на организмите протичат в присъствието на вода (във водни разтвори). Всички живи организми са отворени системи, така че постоянно изпитват загуба на вода и винаги имат нужда да попълват нейните запаси. За нормалното съществуване растенията и животните трябва да поддържат определен баланс между притока на вода в тялото и нейната загуба. Голяма загуба на вода от тялото (дехидратация)водят до намаляване на жизнената му активност и впоследствие до смърт. Растенията задоволяват нуждите си от вода чрез валежите и влажността на въздуха, а животните и чрез храната. Устойчивостта на организмите към наличието или липсата на влага в околната среда варира и зависи от адаптивността на вида. В тази връзка всички земни организми се разделят на три групи: хигрофилен(или влаголюбив), мезофилен(или умерено влаголюбив) и ксерофилен(или сухолюбив). По отношение на растенията и животните поотделно, този раздел ще изглежда така:

1) хигрофилни организми:

- хигрофити(растения);

- хигрофили(животно);

2) мезофилни организми:

- мезофити(растения);

- мезофили(животно);

3) ксерофилни организми:

- ксерофити(растения);

- ксерофили или хигрофобии(животни).

Нуждаете се от най-много влага хигрофилни организми.Сред растенията това ще бъдат тези, които живеят на прекомерно влажни почви с висока влажност на въздуха (хигрофити). В условията на средната зона те са сред тревните растения, които растат в сенчести гори (оксалис, папрати, теменужки, трева и др.) И на открити места (невен, роса и др.).

Влаголюбивите животни (хигрофили) включват тези, екологично свързани с водната среда или с преовлажнени райони. Те се нуждаят от постоянно присъствие на големи количества влага в околната среда. Това са животни от тропически гори, блата и влажни ливади.

Мезофилни организмиизискват умерени количества влага и обикновено се свързват с умерено топли условия и добри условияминерално хранене. Това могат да бъдат горски растения и растения на открити площи. Сред тях има дървета (липа, бреза), храсти (лешник, зърнастец) и още повече билки (детелина, тимотейка, власатка, момина сълза, копитна трева и др.). Като цяло мезофитите са широка екологична група растения. Към мезофилните животни (мезофили)принадлежи към повечето организми, които живеят в умерени и субарктически условия или в определени планински райони на сушата.

Ксерофилни организми -Това е доста разнообразна екологична група от растения и животни, които са се адаптирали към сухи условия на живот чрез следните средства: ограничаване на изпарението, увеличаване на производството на вода и създаване на водни запаси за дълги периоди на липса на вода.

Растенията, които живеят в сухи условия, се справят с тях по различни начини. Някои нямат структурни мерки, за да се справят с липсата на влага. тяхното съществуване е възможно в сухи условия само поради факта, че в критичен момент те са в състояние на покой под формата на семена (ефемери) или луковици, коренища, грудки (ефемероиди), много лесно и бързо се преместват в активен животи за кратък период от време напълно преминават през годишния цикъл на развитие. Ефемерияразпространени главно в пустини, полупустини и степи (каменна муха, пролетна ряпа, ряпа и др.). Ефемероиди(от гръцки ефимеренИ да прилича)- това са многогодишни тревисти, предимно пролетни растения (острици, зърнени култури, лалета и др.).

Има много уникални категории растения, които са се приспособили да понасят условия на суша сукулентиИ склерофити.Сукуленти (от гръцки. сочен)са способни да натрупват големи количества вода и постепенно да я губят. Например, някои кактуси от северноамериканските пустини могат да съдържат от 1000 до 3000 литра вода. Водата се натрупва в листата (алое, седум, агаве, млади) или стъблата (кактуси и кактусоподобни млечки).

Животните получават вода по три основни начина: директно чрез пиене или абсорбиране през кожата, с храната и в резултат на метаболизма.

Много видове животни пият вода и в доста големи количества. Например гъсениците на копринената буба от китайски дъб могат да изпият до 500 ml вода. Някои видове животни и птици изискват редовна консумация на вода. Затова те избират определени извори и редовно ги посещават като водопой. Пустинните видове птици летят ежедневно до оазиси, пият вода там и носят вода на пилетата си.

Някои животински видове, които не консумират вода чрез директно пиене, могат да я консумират, като я абсорбират през цялата повърхност на кожата. Насекомите и ларвите, които живеят в почва, навлажнена с дървесен прах, имат обвивки, пропускливи за вода. Австралийският гущер молох абсорбира влагата от валежите през кожата си, която е изключително хигроскопична. Много животни получават влага от сочна храна. Такава сочна храна може да бъде трева, сочни плодове, горски плодове, луковици и растителни грудки. Степната костенурка, която живее в степите на Централна Азия, консумира вода само от сочна храна. В тези региони, в райони, където се засаждат зеленчуци или в ниви с пъпеши, костенурките причиняват големи щети, като се хранят с пъпеши, дини и краставици. Някои хищни животни също получават вода, като ядат плячката си. Това е характерно например за африканската лисица фенек.

Видовете, които се хранят изключително със суха храна и нямат възможност да консумират вода, я получават чрез метаболизма, тоест химически по време на смилането на храната. Метаболитната вода може да се образува в тялото поради окисляването на мазнини и нишесте. Това е важен начин за получаване на вода, особено за животните, които обитават горещите пустини. По този начин червеноопашатият песчанка понякога се храни само със сухи семена. Има известни експерименти, при които в плен северноамериканска еленова мишка е живяла около три години, хранейки се само със сухи ечемични зърна.

Хранителни фактори.

Повърхността на литосферата на Земята представлява отделна жизнена среда, която се характеризира със собствен набор от фактори на околната среда. Тази група фактори се нарича едафичен(от гръцки едафос- почва). Почвите имат своя структура, състав и свойства.

Почвите се характеризират с определена влажност, механичен състав, съдържание на органични, неорганични и органо-минерални съединения и определена киселинност. Много свойства на самата почва и разпространението на живите организми в нея зависят от показателите.

Например някои видове растения и животни обичат почви с определена киселинност, а именно: сфагнови мъхове, диво френско грозде и елша растат на кисели почви, а зелените горски мъхове растат на неутрални.

Ларвите на бръмбарите, сухоземните мекотели и много други организми също реагират на определена киселинност на почвата.

Химическият състав на почвата е много важен за всички живи организми. За растенията най-важни са не само тези химични елементи, които те използват в големи количества (азот, фосфор, калий и калций), но и тези, които са редки (микроелементи). Някои от растенията избирателно натрупват определени редки елементи. Кръстоцветните и сенникоцветните растения, например, натрупват сяра в тялото си 5-10 пъти повече от другите растения.

Прекомерно съдържание на някои химически елементив почвата може да повлияе отрицателно (патологично) на животните. Например в една от долините на Тува (Русия) е забелязано, че овцете страдат от някакво специфично заболяване, което се изразява в косопад, деформирани копита и др. По-късно се оказва, че в тази долина има повишено съдържание на селен . Когато този елемент влезе в тялото на овцете в излишък, това предизвика хронична селенова токсикоза.

Почвата има свой топлинен режим. Заедно с влагата влияе върху почвообразуването и различните процеси, протичащи в почвата (физикохимични, химични, биохимични и биологични).

Поради ниската си топлопроводимост, почвите са в състояние да изглаждат температурните колебания с дълбочина. На дълбочина малко над 1 м дневните температурни колебания са почти незабележими. Например в пустинята Каракум, която се характеризира с рязко континентален климат, през лятото, когато повърхностната температура на почвата достигне +59 ° C, в дупките на гризачите на песчанки на разстояние 70 cm от входа температурата беше 31°C по-ниска и достигна +28°C. През зимата, през мразовита нощ, температурата в дупките на песчанките беше +19 ° C.

Почвата е уникална комбинация от физични и химични свойства на повърхността на литосферата и живите организми, които я обитават. Невъзможно е да си представим почвата без живи организми. Нищо чудно, че известният геохимик V.I. Вернадски нарича почви биоинертно тяло.

Орографски фактори (релеф).

Релефът не е свързан с такива пряко действащи фактори на околната среда като вода, светлина, топлина, почва. Естеството на релефа в живота на много организми обаче има косвено влияние.

c В зависимост от размера на формите, релефът от няколко порядъка е доста условно разграничен: макрорелеф (планини, низини, междупланински депресии), мезорелеф (хълмове, дерета, хребети и др.) И микрорелеф (малки депресии, неравности и др. ). Всеки от тях играе определена роля във формирането на комплекс от фактори на околната среда за организмите. По-специално релефът засяга преразпределението на фактори като влага и топлина. Така дори незначителни капки от няколко десетки сантиметра създават условия на висока влажност. Водата тече от по-високи места към по-ниски, където се създават благоприятни условия за влаголюбивите организми. Северните и южните склонове имат различни светлинни и топлинни условия. В планинските условия на относително малки площи се създават значителни амплитуди на надморска височина, което води до формирането на различни климатични комплекси. По-специално техните типични характеристики са ниски температури, силни ветрове, промени в режима на овлажняване, газовия състав на въздуха и др.

Например, с издигане над морското равнище температурата на въздуха намалява с 6 ° C на всеки 1000 м. Въпреки че това е характеристика на тропосферата, поради релефа (хълмове, планини, планински плата и т.н.), сухоземните организми могат да се окажат в условия, различни от тези в съседните региони. Например вулканичната планинска верига Килиманджаро в Африка е заобиколена от савани в подножието, а по-нагоре по склоновете има плантации с кафе, банани, гори и алпийски ливади. Върховете на Килиманджаро са покрити с вечен сняг и ледници. Ако температурата на въздуха на морското равнище е +30° C, тогава отрицателните температури ще се появят вече на надморска височина от 5000 м. В умерените зони намаляването на температурата за всеки 6° C съответства на движение от 800 km към високи географски ширини.

налягане.

Налягането се проявява както във въздушна, така и във водна среда. В атмосферния въздух налягането се променя сезонно, в зависимост от метеорологичните условия и надморската височина. Особен интерес представляват адаптациите на организми, които живеят в условия на ниско налягане и разреден въздух във високопланинските райони.

Налягането във водната среда се променя в зависимост от дълбочината: то се увеличава с приблизително 1 atm на всеки 10 м. За много организми има граници на промяната на налягането (дълбочината), към която са се адаптирали. Например бездните риби (риби от дълбините на света) са в състояние да издържат на голям натиск, но никога не се издигат на повърхността на морето, защото за тях това е фатално. Обратно, не всички морски организми са способни да се гмуркат на голяма дълбочина. Кашалотът например може да се гмурка на дълбочина до 1 км, а морските птици – до 15-20 м, откъдето си набавят храна.

Живите организми на сушата и във водната среда ясно реагират на промените в налягането. По едно време беше отбелязано, че рибите могат да възприемат дори незначителни промени в налягането. тяхното поведение се променя при промяна на атмосферното налягане (например преди гръмотевична буря). В Япония някои риби се отглеждат специално в аквариуми и промените в поведението им се използват, за да се прецени евентуална промяна във времето.

Сухоземните животни, възприемайки незначителни промени в налягането, могат да предвидят промените в метеорологичните условия чрез поведението си.

Неравномерното налягане, което е резултат от неравномерното нагряване от Слънцето и разпределението на топлината както във водата, така и в атмосферния въздух, създава условия за смесване на водни и въздушни маси, т.е. образуване на течения. При определени условия потокът е мощен екологичен фактор.

Хидрологични фактори.

Водата, като компонент на атмосферата и литосферата (включително почвите), играе важна роля в живота на организмите като един от факторите на околната среда, наречен влажност. В същото време водата в течно състояниеможе да бъде фактор, който формира собствена среда – водна. Благодарение на свойствата си, които отличават водата от всички други химични съединения, тя в течно и свободно състояние създава комплекс от условия във водната среда, така наречените хидрологични фактори.

Такива характеристики на водата като топлопроводимост, течливост, прозрачност, соленост се проявяват по различен начин в резервоарите и са фактори на околната среда, които в този случай се наричат ​​хидрологични. Например, водните организми са се адаптирали по различен начин към различни степени на соленост на водата. Има сладководни и морски организми. Сладководните организми не удивляват с видовото си разнообразие. Първо, животът на Земята се е зародил в морските води, и второ, сладководните тела заемат малка част от земната повърхност.

Морските организми са по-разнообразни и числено по-многобройни. Някои от тях са се адаптирали към ниска соленост и живеят в обезсолени райони на морето и други солени водни тела. При много видове такива резервоари се наблюдава намаляване на размера на тялото. Например, клапите на мекотелите, ядливата мида (Mytilus edulis) и мидата на Ламарк (Cerastoderma lamarcki), които живеят в заливите на Балтийско море при соленост 2-6% o, са 2-4 пъти по-малки от индивидите, които живеят в същото море, само при соленост от 15%o. Ракът Carcinus moenas в Балтийско море е малък по размер, докато в обезсолени лагуни и устия е много по-голям. Морските таралежи растат по-малки в лагуните, отколкото в морето. Скаридата (Artemia salina) при соленост 122%o има размери до 10 mm, но при 20%o нараства до 24-32 mm. Солеността също може да повлияе на продължителността на живота. Същата риба на Ламарк живее до 9 години във водите на Северния Атлантик и 5 в по-малко солените води на Азовско море.

Температурата на водните тела е по-постоянен показател от температурата на сушата. Това се дължи на физичните свойства на водата (топлинен капацитет, топлопроводимост). Амплитудата на годишните температурни колебания в горни слоевев океана не надвишава 10-15° C, а в континенталните водоеми - 30-35° C. Какво да кажем за дълбоките слоеве на водата, които се характеризират с постоянен термичен режим.

Биотични фактори.

Организмите, които живеят на нашата планета, изискват не само абиотични условия за живота си, те взаимодействат помежду си и често са много зависими един от друг. Съвкупността от фактори в органичния свят, които влияят пряко или косвено върху организмите, се наричат ​​биотични фактори.

Биотичните фактори са много разнообразни, но въпреки това те също имат своя собствена класификация. Според най-простата класификация биотичните фактори се разделят на три групи, които се причиняват от: растения, животни и микроорганизми.

Clements и Shelford (1939) предлагат тяхната класификация, която взема предвид най-типичните форми на взаимодействие между два организма - съдействия.Всички коалиции са разделени на две големи групи, в зависимост от това дали си взаимодействат организми от един и същи вид или два различни. Видове взаимодействия между организми, принадлежащи към един и същи вид са хомотипни реакции. Хетеротипни реакцииназовават формите на взаимодействие между два организма различни видове.

Хомотипни реакции.

Сред взаимодействията на организми от един и същи вид могат да се разграничат следните коакции (взаимодействия): групов ефект, масов ефектИ вътревидова конкуренция.

Групов ефект.

Много живи организми, които могат да живеят сами, образуват групи. Често в природата можете да наблюдавате как някои видове растат в групи растения.Това им дава възможност да ускорят растежа си. Животните също образуват групи. При такива условия те оцеляват по-добре. Когато живеят заедно, за животните е по-лесно да се защитят, да получат храна, да защитят потомството си и да оцелеят при неблагоприятни фактори на околната среда. По този начин груповият ефект има положително влияниеза всички членове на групата.

Групите, в които са обединени животните, могат да варират по размер. Например, кормораните, които образуват огромни колонии по бреговете на Перу, могат да съществуват само ако в колонията има най-малко 10 хиляди птици и има три гнезда на 1 квадратен метър територия. Известно е, че за оцеляването на африканските слонове стадото трябва да се състои от най-малко 25 индивида, а стадото северни елени - от 300-400 животни. Глутница вълци може да наброява до десетина индивида.

Простите струпвания (временни или постоянни) могат да се развият в сложни групи, състоящи се от специализирани индивиди, които изпълняват присъщата си функция в тази група (семейства от пчели, мравки или термити).

Масов ефект.

Масовият ефект е явление, което възниква, когато жилищното пространство е пренаселено. Естествено, когато се обединяват в групи, особено големи, също се получава известно пренаселване, но има голяма разлика между групови и масови ефекти. Първият дава предимства на всеки член на сдружението, а другият, напротив, потиска жизнената активност на всички, тоест има отрицателни последици. Например масовият ефект възниква, когато гръбначните животни се съберат заедно. Ако голям брой опитни плъхове се държат в една клетка, тогава поведението им ще се прояви като прояви на агресивност. Когато животните се държат в такива условия за дълго време, ембрионите на бременни женски се разтварят, агресивността се увеличава толкова много, че плъховете си гризат опашките, ушите и крайниците един на друг.

Масовият ефект на високоорганизираните организми води до стресово състояние. При хората това може да причини психични разстройства и нервни сривове.

Вътрешновидова конкуренция.

Винаги има вид конкуренция между индивиди от един и същи вид за получаване на най-добрите условия за живот. Колкото по-голяма е гъстотата на популацията на определена група организми, толкова по-интензивна е конкуренцията. Такава конкуренция между организми от един и същи вид за определени условия на съществуване се нарича вътревидова конкуренция.

Масов ефект и вътревидова конкуренция не са идентични понятия. Ако първото явление се случи за сравнително кратко време и впоследствие завършва с разреждане на групата (смъртност, канибализъм, намалена плодовитост и т.н.), тогава вътрешноспецифичната конкуренция съществува постоянно и в крайна сметка води до по-широка адаптация на вида към условията на околната среда. Видът става по-екологично адаптиран. В резултат на вътрешноспецифична конкуренция самият вид се запазва и не се унищожава в резултат на такава борба.

Вътрешноспецифичната конкуренция може да се прояви във всичко, което организмите от един и същи вид могат да претендират. При растения, които растат гъсто, може да възникне конкуренция за светлина, минерално хранене и др. Например, дъбът, когато расте отделно, има сферична корона, тя е доста разпръсната, тъй като долните странични клони получават достатъчно светлина. При дъбовите насаждения в гората долните клони са засенчени от горните. Клоните, които не получават достатъчно светлина, умират. С нарастването на дъба долните клони бързо окапват и дървото придобива форма на гора – дълъг цилиндричен ствол и корона от клони на върха.

При животните възниква конкуренция за определена територия, храна, места за гнездене и др. За активните животни е по-лесно да избегнат силна конкуренция, но тя все още им влияе. По правило онези, които избягват конкуренцията, често се оказват в неблагоприятни условия; те също са принудени, подобно на растенията (или прикрепените видове животни), да се адаптират към условията, с които трябва да се задоволят.

Хетеротипни реакции.

Таблица 1.2.4. Форми на междувидови взаимодействия

	Видовете заемат		Видовете заемат
Форма на взаимодействие (коакции)	една територия (живейте заедно)		различни територии (живеят отделно)
	Изглед А	Изглед Б	Изглед А	Изглед Б
Неутрализъм
Коменсализъм (тип А - коменсализъм)
Протокооперация
Мутуализъм
Аменсализъм (тип А - амензален, тип В - инхибитор)
Хищничество (вид A - хищник, вид B - плячка)
Конкуренция

0 - взаимодействието между видовете не води до печалби и не причинява щети на нито една от страните;

Взаимодействията между видовете водят до положителни последици; --взаимодействието между видовете води до негативни последици.

Неутрализъм.

Най-честата форма на взаимодействие възниква, когато организми от различни видове, заемащи една и съща територия, не си влияят по никакъв начин. Гората е дом на голям брой видове и много от тях поддържат неутрални отношения. Например катерица и таралеж обитават една и съща гора, но имат неутрална връзка, както много други организми. Тези организми обаче са част от една и съща екосистема. Те са елементи на едно цяло и следователно при подробно изследване все още могат да се намерят не преки, а непреки, доста фини и на пръв поглед невидими връзки.

Яжте. Дум в своята „Популярна екология” дава хумористичен, но много подходящ пример за такива връзки. Той пише, че в Англия старите самотни жени подкрепят властта на кралската гвардия. А връзката между гвардейци и жени е съвсем проста. Самотните жени по правило отглеждат котки, а котките ловуват мишки. Колкото повече котки, толкова по-малко мишки в нивите. Мишките са врагове на земните пчели, защото разрушават дупките им, където живеят. Колкото по-малко мишки, толкова повече земни пчели. Земните пчели, както знаете, не са единствените опрашители на детелина. Повече земни пчели в нивите означава по-голяма реколта от детелина. Конете се пасат на детелина, а пазачите обичат да ядат конско месо. Зад този пример в природата можете да откриете много скрити връзки между различните организми. Въпреки че в природата, както се вижда от примера, котките имат неутрална връзка с коне или джмели, те са косвено свързани с тях.

Коменсализъм.

Много видове организми влизат във взаимоотношения, които са от полза само за едната страна, докато другата не страда от това и нищо не е полезно. Тази форма на взаимодействие между организмите се нарича коменсализъм.Коменсализмът често се проявява като съвместно съществуване на различни организми. Така насекомите често живеят в дупки на бозайници или птичи гнезда.

Често можете да наблюдавате такова съвместно селище, когато врабчетата изграждат гнезда в гнездата на големи грабливи птици или щъркели. За хищните птици близостта на врабчетата не пречи, но за самите врабчета това е надеждна защита на техните гнезда.

В природата дори има вид, наречен коменсалски рак. Този малък, грациозен рак доброволно се заселва в кухината на мантията на стридите. Правейки това, той не безпокои мекотелото, но самият той получава подслон, свежи порции вода и хранителни частици, които достигат до него с водата.

Протокооперация.

Следващата стъпка в съвместното положително взаимодействие на два организма от различни видове е прото-сътрудничество,при което и двата вида се възползват от взаимодействието. Естествено, тези видове могат да съществуват отделно без никакви загуби. Тази форма на взаимодействие се нарича още първично сътрудничество,или сътрудничество.

В морето тази взаимноизгодна, но не задължителна форма на взаимодействие възниква, когато раците и улуците се съберат. Анемоните, например, често се заселват на гръбната страна на раците, като ги маскират и защитават с жилещите си пипала. На свой ред, морските анемонии получават от раците парчета храна, останали от храната им, и използват раците като превозно средство. И раците, и морските анемонии могат да съществуват свободно и независимо в резервоар, но когато са наблизо, ракът дори използва нокътя си, за да трансплантира морската анемона върху себе си.

Съвместното гнездене на птици от различни видове в една и съща колония (чапли и корморани, блатици и рибарки от различни видове и др.) също е пример за сътрудничество, при което и двете страни печелят, например при защита от хищници.

Мутуализъм.

Мутуализъм (или задължителна симбиоза)е следващият етап на взаимно изгодно приспособяване на различни видове един към друг. Различава се от протокооперацията по своята зависимост. Ако при протокооперацията организмите, които влизат в комуникация, могат да съществуват отделно и независимо един от друг, то при мутуализма съществуването на тези организми поотделно е невъзможно.

Този тип коакция често се среща в доста различни организми, системно дистанцирани, с различни нужди. Пример за това е връзката между азотфиксиращи бактерии (везикулни бактерии) и бобови растения. Веществата, отделяни от кореновата система на бобовите растения, стимулират растежа на везикуларни бактерии, а отпадъчните продукти на бактериите водят до деформация на кореновите власинки, което започва образуването на везикули. Бактериите имат способността да асимилират атмосферния азот, който е дефицитен в почвата, но е основен макроелемент за растенията, което в този случай е от голяма полза за бобовите растения.

В природата връзката между гъбите и корените на растенията е доста често срещана, т.нар микориза.Мицелът, взаимодействайки с кореновите тъкани, образува своеобразен орган, който помага на растението да абсорбира по-ефективно минералите от почвата. От това взаимодействие гъбите получават продуктите на растителната фотосинтеза. Много дървесни видове не могат да растат без микориза, а някои видове гъби образуват микориза с корените на определени дървесни видове (дъб и Бяла гъба, бреза и манатарки и др.).

Класически пример за мутуализъм са лишеите, които съчетават симбиотична връзка между гъби и водорасли. Функционалните и физиологичните връзки между тях са толкова близки, че се разглеждат като отделни групаорганизми. Гъбата в тази система осигурява на водораслите вода и минерални соли, а водораслите от своя страна осигуряват на гъбата органични вещества, които тя сама синтезира.

Аменсализъм.

В естествената среда не всички организми имат положителен ефект един върху друг. Не са малко случаите, когато, за да осигурят препитанието си, един вид вреди на друг. Тази форма на съвместно действие, при която един вид организъм потиска растежа и размножаването на организъм от друг вид, без да губи нищо, се нарича аменсализъм (антибиоза).Потиснат поглед в двойка, която взаимодейства, се нарича аменсалом,и този, който потиска - инхибитор.

Аменсализмът е най-добре проучен при растенията. По време на живота си растенията отделят химикали в околната среда, които са фактори, влияещи върху други организми. По отношение на растенията аменсализмът има свое име - алелопатия.Известно е, че поради отделянето на токсични вещества от корените си, Nechuyviter volokhatenki измества други едногодишни растения и образува непрекъснати едновидови гъсталаци на големи площи. В нивите житната трева и други плевели изтласкват или потискат култивираните растения. Орехът и дъбът потискат тревната растителност под короните си.

Растенията могат да отделят алелопатични вещества не само от корените си, но и от надземната част на тялото си. Летливите алелопатични вещества, отделяни във въздуха от растенията, се наричат фитонциди.По принцип те имат разрушителен ефект върху микроорганизмите. Всеки е добре запознат с антимикробния превантивен ефект на чесъна, лука и хряна. Иглолистните дървета отделят много фитонциди. Един хектар насаждения от обикновена хвойна произвежда повече от 30 кг фитонциди годишно. Иглолистните дървета често се използват в населените места за създаване на санитарно-защитни ивици около различни индустрии, което спомага за пречистването на въздуха.

Фитонцидите влияят негативно не само на микроорганизмите, но и на животните. Различни растения отдавна се използват в ежедневието за борба с насекомите. И така, баглица и лавандула са добро лекарствоза борба с молци.

Антибиозата е известна и при микроорганизмите. Първо беше открито. Бабеш (1885) и преоткрит от А. Флеминг (1929). Доказано е, че пеницилиновите гъби отделят вещество (пеницилин), което инхибира растежа на бактериите. Широко известно е, че някои млечнокисели бактерии подкиселяват средата си, така че гнилостните бактерии, които изискват алкална или неутрална среда, не могат да съществуват в нея. Алелопатичните химикали от микроорганизми са известни като антибиотици.Вече са описани над 4 хиляди антибиотици, но само около 60 от техните разновидности се използват широко в медицинската практика.

Животните също могат да бъдат защитени от врагове чрез отделяне на вещества, които имат лоша миризма(например сред влечугите - лешоядни костенурки, змии; птици - пилета от удод; бозайници - скунксове, порове).

Хищничество.

Кражбата в широкия смисъл на думата се счита за начин за получаване на храна и хранене на животни (понякога растения), при който те хващат, убиват и ядат други животни. Понякога този термин се разбира като всяка консумация на едни организми от други, т.е. такива взаимоотношения между организмите, при които някои използват други като храна. С това разбиране заекът е хищник по отношение на тревата, която консумира. Но ние ще използваме по-тясно разбиране на хищничеството, при което един организъм се храни с друг, което е близко до първото в систематично отношение (например насекоми, които се хранят с насекоми; риби, които се хранят с риби; птици, които се хранят с влечуги, птици и бозайници; бозайници, които се хранят с птици и бозайници). Крайният случай на хищничество, при който даден вид се храни с организми от собствения си вид, се нарича канибализъм.

Понякога хищникът избира плячка в такъв брой, че това да не се отразява отрицателно на размера на популацията му. По този начин хищникът допринася за по-доброто състояние на популацията на плячката, която също вече се е адаптирала към натиска на хищника. Раждаемостта в популациите на плячка е по-висока от необходимата за нормалното поддържане на популацията. Образно казано, популацията на плячката се съобразява с това какво трябва да избере хищникът.

Междувидова конкуренция.

Между организмите от различни видове, както и между организмите от един и същи вид, възникват взаимодействия, чрез които те се опитват да получат един и същ ресурс. Такива съвместни действия между различни видове се наричат ​​междувидова конкуренция. С други думи, можем да кажем, че междувидовата конкуренция е всяко взаимодействие между популациите на различни видове, което влияе неблагоприятно на техния растеж и оцеляване.

Последствията от такава конкуренция могат да бъдат изместването на един организъм от друг от определена екологична система (принципът на конкурентно изключване). В същото време конкуренцията насърчава появата на много адаптации чрез процеса на селекция, което води до разнообразието от видове, които съществуват в определена общност или регион.

Конкурентното взаимодействие може да засяга пространство, храна или хранителни вещества, светлина и много други фактори. Междувидовата конкуренция, в зависимост от това на какво се основава, може да доведе или до установяване на равновесие между два вида, или при по-сериозна конкуренция до замяна на популация от един вид с популация от друг. Също така резултатът от конкуренцията може да бъде, че един вид измества друг на друго място или го принуждава да премине към други ресурси.