Среды жизни и экологические факторы, действие экологических факторов


Пройти тест по этой теме

Геккель, Эрнст Генрих

Экология (от греч. oikos — дом, жилище и logos - учение) - наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой их обитания.

Термин экология впервые ввел немецкий биолог Э. Геккель (1866).

Экология возникла как часть биологии. В узком смысле экология (биоэкология) - одна из биологических наук, изучающая отношения организмов (особей, популяций, сообществ) между собой и окружающей средой.

В широком смысле экология (глобальная экология) - комплексная (междисциплинарная) наука, синтезирующая данные естественных и общественных наук о природе и взаимодействии природы и общества. Задачи глобальной экологии - изучение    законов взаимодействия природы и общества и оптимизация этого взаимодействия.

Экология    является теоретическим фундаментом    рационального природопользования и охраны природы.

Среды жизни и экологические факторы

Среды жизни. Среда обитания — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определенное воздействие. На нашей планете живые организмы освоили 4 среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. Водная среда была первой. Затем живые организмы освоили наземно¬воздушную среду, создали и заселили почву. Организменную среду освоили паразиты и симбионты.

Экологические факторы. Каждая из сред жизни отличается особенностями воздействия экологических факторов. Отдельные элементы среды, которые воздействуют на организмы, называются экологическими факторами. Выделяют следующие экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенные.

Абиотические факторы - компоненты неживой природы. К ним относят: климатические (свет, температура, влажность, ветер, давление и др.), геологические (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.), географические (рельеф местности), э дафические, или почвенногрунтовые (плотность, структура, pH, гранулометрический состав, химический состав и др.), гидрологические (вода, течение, соленость, давление и др.).

Биотические факторы - воздействие живых организмов друг на друга (взаимодействие между особями в популяциях и между популяциями в сообществах). По типу взаимодействия различают симбиоз (протокооперацию), мутуализм, комменсализм, внутривидовую н межвидовую конкуренции, паразитизм, хищничество, аменсализм, нейтрализм.

Антропогенные факторы - деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.). При этом различается воздействие человека как биологического организма и его хозяйственная деятельность (техногенные факторы).

Адаптации. В процессе эволюции у организмов выработались различные приспособления кередеобитания-адптации. .Адаптации развиваются под действием трех основных факторов:    наследственность, изменчивость и естественный (а также искусственный) отбор.

Существует три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды:    активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий.
Адаптации можно разделить на три типа: морфологические (изменяется строение организма), физиологические (изменяется физиология организма) и этологические (изменяется поведение организма).

Действие экологических факторов

Факторы среды имеют количественное выражение. По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону песснмума (зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум - такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости.

Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической ва.іентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью). Значения экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности. Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными,сузкой-стенобионтными. Организмы, переносящие значительные колебания температуры. называются эвритермные. а приспособленные к узкому интервалу температур - стенотермные. Таким же образом по отношению к давлению различают эври- и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды - эври- и стеногалинные, и т.д.

Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости    вида,    называется
лимитирующим (ограничивающий) фактором. Такой фактор будет ограничивать распространение вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными. Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида.

Можно выделить основные закономерности действия экологических факторов;

  1. Закон относительности действия экологического фактора - направление и интенсивность действия экологического фактора зависят от того, в каких количествах он берется. Не бывает абсолютно полезных или вредных экологических факторов: все дело в количестве. Например, если температура окружающей среды слишком низкая или слишком высокая, то есть выходит за пределы выносливости живых организмов, это для них плохо. Благоприятными являются только оптимальные значения.
  2. Закон относительной заменяемости и абсолютной незаменимости экологических факторов - абсолютное отсутствие какого- либо из обязательных условий жизни заменить другими экологическими факторами невозможно, но недостаток или избыток одних экологических факторов может быть возмещен действием других экологических факторов. Например, полное (абсолютное) отсутствие воды нельзя компенсировать другими экологическими факторами. Однако, если другие экологические факторы находятся в оптимуме, то перенести недостаток воды легче, чем когда и другие факторы находятся в недостатке или избытке.

Основные экологические факторы

Свет. В спектре солнечного света выделяют области. различные по своему биологическому действию. Ультрафиолетовые лучи в небольших дозах необходимы живым организмам (бактерицидное действие, стимуляция роста и развития клеток, синтез витамина D и т.д.), в больших дозах губительны из-за способности вызывать мутации. Значительная часть ультрафиолетовых лучей отражается озоновым слоем. Видимые лучи - основной источник жизни на Земле, дающий энергию для фотосинтеза. Инфракрасные лучи - основной источник тепловой энергии.

Для растений солнечный свет необходим, прежде всего, как источник энергии для фотосинтеза. По отношению к условиям освещенности растения делят на гелиофиты (светолюбивые), сциофиты (тенелюбивые) и факультативные гелиофиты (теневыносливые).

Для животных свет - это условие ориентации. Животные бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

По отношению к продолжительности дня организмы (в основном растения) делят на короткодневные (обитатели низких широт) и длиннодневные (обитатели умеренных и высоких широт). Реакция организмов на продолжительность дня называется фотопериодизмом. Это очень важное приспособление, регулирующее сезонные явления у организмов. Изменение длины дня тесно связано с годовым ходом температуры, но в отличие от последней не подвержено случайным колебаниям. Фотопериодизм обусловливает такие сезонные явления, как листопад, перелеты птиц и т.п.

Температура. От температуры окружающей среды зависит температура организмов, а, следовательно, скорость всех химических реакций, составляющих обмен веществ. В основном живые организмы способны жить при температуре от 0 до +50°С, что обусловлено свойствами цитоплазмы клеток. Верхним температурным пределом жизни является 120-140°С (близкие к нему значения температуры выдерживают споры, бактерии), нижним -190-273°С (переносят споры, семена, сперматозоиды).
По отношению к температуре организмы делят на криофилов (обитающих в условиях низкихтемператур)и термофилов(обитающих
в условиях высоких температур).

Организмы могут использовать два источника тепловой энергии:    внешний
(тепловая энергия Солнца или внутреннее тепло Земли) и внутренний (тепло, выделяемое при обмене вешеств).

В зависимости от того, какой источник преобладает в тепловом балансе, живые организмы делят на пойкилотермных и гомойотермных. Пойкилотермные организмы - организмы с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. К ним относятся микроорганизмы, растения, беспозвоночные и низшие позвоночные животные (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся). Температура их тела обычно на 1-2°С выше температуры окружающей среды или равна ей. Гомойотермные организмы - организмы, способные поддерживать внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Это птицы и млекопитающие. Если речь идет только о животных, то их еще называют холоднокровными и теплокровными соответственно. Среди гомойотермных организмов выделяют группу гетеротермных организмов - организмов, у которых периоды сохранения постоянно высокой температуры тела сменяются периодами ее понижения при впадении в спячку в неблагоприятный период года (суслики, сурки, ежи, летучие мыши и ДР-).

Вода. Вода обеспечивает протекание в организме обмена веществ и нормальное функционирование организма в целом. Среднее содержание воды в клетках большинства живых организмов составляет около 70%.

По отношению к воде среди живых организмов    выделяют    следующие
экологические    группы:    гигрофилы(влаголюбивые), ксерофилы (сухолюбивые) и мезофилы (промежуточная группа).

В частности среди растений различают гигрофитов, мезофитов и ксерофитов. Гигрофиты - растения влажных местообитаний, не переносящие водного дефицита. Ксерофиты - растения сухих местообитаний,    способные переносить перегрев и обезвоживание. Мезофиты растения    умеренно    увлажненных
местообитаний;    промежуточная группа между гидрофитами и ксерофитами.

Водные организмы по типу местообитания и образу жизни объединяются в следующие    экологические группы.

Планктон - организмы, в основном пассивно перемещающиеся за счет течения. Различают фитопланктон (одноклеточные водоросли) и зоопланктон (одноклеточные животные, рачки, медузы и др.). Нектон - активно передвигающиеся в воде животные (рыбы, амфибии, головоногие моллюски, черепахи, китообразные и др.). Бентос - организмы, живущие на дне и в грунте. Его делят на фитобентос (прикрепленные водоросли и высшие растения) и зообентос (ракообразные, моллюски, морские звезды и др.). Иногда выделяют перифитон - организмы, прикрепленные к листьям и стеблям водных растений или другим выступам над дном водоема.
 

Пройти тест по этой теме

Дата: 2016-03-04 Просмотров: 3985