Тема 2. Природная среда и закономерности действия экологических факторов
В этой теме рассматриваются вопросы экологических факторов, адаптации, основных законов экологии. При изучении литературы по данным вопросам студент должен получить представление об основных экологических факторах: абиотических факторах наземной среды, почвенного покрова, водной среды, биотических факторах.
Экологические факторы – это такие свойства компонентов экосистемы и ее внешней среды, которые оказывают непосредственное действие на особей данной популяции, а также на характер их отношений друг с другом и особями других популяций. Разнообразные экологические факторы классифицируются по нескольким критериям. Наиболее распространенная классификация – по характеру действия и природе источника – подразделяет экологические факторы на абиотические, биотические и антропогенные. Нужно иметь представление о характеристиках и действии абиотических факторов (свет, температура, влажность и др.) на живые организмы и их приспособлениях к действию этих факторов, а биотические факторы удобнее рассматривать при изучении раздела «Экология популяций и сообществ». Не нужно забывать, что определенные приспособительные реакции организмов создались в результате длительной эволюции. Следует изучить различные виды адаптации живых организмов к экологическим факторам и правила, ими управляющие (Аллена, Бергмана, Глогера), усвоить, что такое жизненная форма организма.
Студент должен ознакомиться с основными законами экологии: законами биогенной миграции атомов и необратимости эволюции, положениями Б. Коммонера, законами минимума Ю. Либиха и толерантности В. Шелфорда и правилами, их дополняющими. Необходимо осмыслить их практическое значение.
Центральной концепцией этой темы является концепция лимитирующего фактора. В совокупности факторов окружающей среды всегда есть фактор, который в наибольшей степени влияет на состояние организма из-за того, что находится либо в недостатке (минимуме), либо в избытке (максимуме). Такой фактор называется лимитирующим. Правило действия лимитирующих факторов определяет закон толерантности В. Шелфорда (1913). Этот закон расширяет действие установленного ранее закона минимума Ю. Либиха (1840), согласно которому активность жизнедеятельности организма ограничивает фактор, находящийся в относительном минимуме. Студент должен научиться выделять лимитирующие факторы из условий окружающей среды, выражать относительную степень толерантности экологическими терминами при помощи приставок стено-(узкий) и эври-(широкий).
Важный вопрос – распространение организмов в физической среде – географическое и локальное. Нужно ознакомиться с понятиями: экотоп, экотип, гомеостатические реакции организмов и обратная связь, регуляторы и конформисты. Изучить и понять как энергетический, тепловой и водный режимы организмов влияют на их жизнедеятельность и пространственное распространение.
Литература: 1, с. 43-82; 2, с. 28-150; 3, с. 62-243, 270-306; 4, с. 21-72.
Вопросы для самопроверки
- Что такое экологический фактор?
- Дайте характеристику температуры как экологического фактора.
- Как классифицируются растения по отношению к влажности среды?
- Какие виды адаптации вы знаете?
- Что такое экотоп?
Источник
Лекция 2 Окружающая среда и экологические факторы среды
Окружающая среда – это совокупность живых и неживых объектов, взаимосвязанных условий и влияний, присутствующих в некотором окружении живого организма, и, в частности, человека.
Окружающая среда делится на следующие виды:
а) естественная или природная среда, представляет собой ряд условий или факторов (солнце, почва, вода, воздух, растительный и животный мир);
б) искусственная среда – созданная человеком, продукты его труда (дома, парки, предприятия, автотрассы, различные механизмы и машины);
в) социальная среда – это коллектив, семья, друзья.
Организм человека и любого животного или растения развивается в результате постоянного обмена веществом и энергией с окружающей средой. Как окружающая среда влияет на живые организмы, так и организмы влияют на среду, изменяя её. Эта функция живых организмов называется средообразующей.
Живые организмы испытывают потребность в притоке вещества и энергии и полностью зависят от окружающей среды.
Элементы среды воздействуют на живые организмы посредством экологических факторов.
Экологические факторы – это определенные условия и элементы среды, оказывающие воздействие на живые организмы, на которые последние отвечают приспособительными реакциями – адаптациями.
Экологические факторы делятся на условия и ресурсы.
Условия – это факторы, необходимые для жизни и которые не зависят от их потребления (солнечная активность, солёность воды, температура, давление).
Ресурсы – то, что организм может потреблять и тем самым делать их недоступными для других организмов; — всё то, из чего организм черпает энергию и получает вещества для своей жизнедеятельности (нефть, уголь и т.д.). Ресурсы в отличие от условий могут расходываться и исчерпываться.
Экологические факторы деляться на
1)абиотические 2)биотические 3)антропогенные
Абиотические — факторы неживой природы: климатические,почвенные, гидрологические, химические, физические. К химическим относятся: газовый состав атмосферы, соленость воды, минеральный состав почвы; к физическим – температура, влажность, давление, уровень радиации и т.д.
БИОТИЧЕСКИЕ – факторы живой природы, влияние одних организмов или сообществ на другие, а также на среду обитания. Взаимодействия между живыми организмами складываются из внутри- и межвидовых отношений.
Внутривидовые отношения между особями одного и того же вида. Эти отношения находят отражение в конкуренции за пищу, за место обитания, за партнера. Внутривидовые отношения определяют численность популяции, которые регулируются естественным отбором.
Межвидовые взаимоотношения более разнообразны, среди них выделяют следующие:
— нейтрализм – оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга. Нет конкуренции, но одна среда обитания (белка и лось в одном лесу, обезьяны и слоны);
—конкуренция – каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие;
— мутуализм (симбиоз) — взаимовыгодное существование, виды не могут существовать друг без друга (бактерии, фиксирующие азот, и бобовые растения; копытные и бактерии, обитающие в их рубце, расщепляющие клетчатку);
— компенсализм – один вид, компенсал, извлекает пользу от сожительства, а другой вид – хозяин не имеет никакой выгоды (в океанах и морях в каждой раковине – организмы, которые получают здесь укрытие, но абсолютно безобидны для владельца этой раковины);
— паразитизм – паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;
— хищничество – хищник питается жертвой;
— аменсализм – при этом происходит торможение роста одного вида (аменсала) продуктом выделения другого (сине-зеленые водоросли, вызывая цветение воды, тем самым отравляют водную фауну, а иногда даже скот, который приходит на водопой).
Эти взаимоотношения составляют основу существования биоценозов.
АНТРОПОГЕННЫЕ — ФАКТОРЫ человеческой деятельности человека и её влияние на окружающую среду. К антропогенным факторам относят извлечение и потребление природных ресурсов, промысел, строительство плотин на реках, воздействия промышленности, транспорта, строительства и т.д. Зачастую антропогенный фактор имеет негативный характер, который заключается в загрязнении окружающей среды, разрушении природной среды, истощении природных ресурсов. В.И Вернадский сравнивал влияние антропогенного фактора по силе с действием геологических процессов на Земле.
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ФАКТОР – передача наследственной информации, а также информации, поступающей живому организму с пищей, водой, а также из СМИ для человека. Избыток и недостаток любой информации оказывает раздражающее влияние не организм (камера-одиночка, без доступа информации — пытка).
Источник