Представления об экологических факторах

Представления об экологических факторах

         Среда обитания организма – это совокупность условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любой организм, чтобы выжить приспосабливается к этим изменениям.

         Экологические факторы – это определенные условия и элементы среды обитания, которые оказывают специфические воздействия на живые организмы, живые организмы реагируют на них приспособительными реакциями.

         Экологические факторы подразделяют на факторы живой природы – биотические; неживой природы – абиотические и антропогенные – деятельность человека.

         Приспособительные реакции у живых организмов определяются степенью постоянства воздействия этих факторов или их периодичностью.

         Различают первичные и вторичные периодические и непериодические экологические факторы.

         К первичным периодическим факторам относят в основном явления, связанные солнечной энергией и вращением Земли: смена времен года, суточная смена освещенности, эти факторы действовали до появления жизни на Земле и возникающие живые организмы к ним сразу адаптировались. Вторичные периодические факторы являются следствием первичных: освещенность, влажность, осадки, газовый состав атмосферы, температура, движение воздушных масс и т. д.

         Непериодические экологические факторы не имеют правильной периодичности или цикличности. К ним относят стихийные явления, антропогенные воздействия на окружающую среду.

         Например, промышленные предприятия выбрасывают в атмосферу значительное количество загрязняющих веществ, живые организмы оказываются под влиянием факторов, уровни и режимы которых, находятся за пределами приспособительных возможностей.

         При резком изменении экологического фактора живые организмы не успевают выработать приспособительные реакции и погибают.

         Лимитирующими экологическими факторами называют такие  факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка содержания их, по сравнению с оптимальным. Например, если в почве полезные компоненты в целом представляют собой уравновешенную систему и только какое-то вещество находится в меньшем количестве, чем требуется, то это может снизить урожай. Также может быть снижен урожай, если полезные вещества находятся в избытке.

         Абиотические экологические факторы. К абиотическим экологическим факторам относят климатические, почвенные, топографические, водной среды и другие факторы.

         Главнейшие климатические факторы:

         Лучистая энергия Солнца. Солнце является первоисточником энергии экологических систем, которая приходит на Землю виде электромагнитных волн. Около 40 % этой энергии сразу же отражается облаками, атмосферными газами, пылью, поверхностью Земли без теплового эффекта. Энергия солнца, достигающая земной состоит из ультрафиолетового излучения, видимого света и инфракрасного излучения.

         Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,2 – 0,4 мкм называют биологически активным ультрафиолетом (БАУ); при этом интервалы длины волны 0,2 – 0,3 мкм называют жесткое БАУ; 0,32 – 0,4 мкм – мягкое БАУ. Жесткое БАУ губительно для всего живого и оно задерживается озоновым слоем на высоте около 25 км. Мягкое БАУ доходит до земной поверхности, к нему живые организмы адаптировались, оно участвует в процессе фотосинтеза растительности, оказывает бактерицидное действие.

         В целом в процессе фотосинтеза используется только около 1% солнечной энергии, остальная энергия – поглощается Землей, преобразуется в тепло, которое расходуется на поддержание температуры, испарение, осадки, ветер и постепенно рассеивается в мировое пространство.

         Земля находится в состоянии энергетического равновесия. Любой экологический фактор, замедляющий выход этой энергии в космос, приводит к повышению температуры на Земле.

         С другой стороны увеличение загрязнителей в атмосфере (газов, пыли) увеличивает количество отраженной энергии.

         Если человек нарушит это энергетическое равновесие, ему дорого за это придется платить.

         Другие климатические факторы тесно связаны с солнечной энергией. Основными из них являются температура, осадки, газовый состав атмосферы, движение воздушных масс, освещенность.

         Температура является важнейшим лимитирующим фактором, влияет на распространение живых организмов. Одни организмы могут жить и существовать при очень низких температурах, находясь в состоянии покоя, другие – могут жить и размножаться при температуре близкой к точке кипения (отдельные виды водорослей, бактерий). Температура влияет на интенсивность фотосинтеза, ход корневого питания растительности.

         Осадки. Важнейшим лимитирующим фактором является распределение осадков по сезонам года. Даже при достаточном количестве годовых осадков их неравномерное распределение может привести к гибели растений от засухи или пере увлажнения.

         Состав воздуха обеспечивает живым организмам дыхание и фотосинтез.

         Движение воздушных масс обеспечивает перемешивание воздуха, расселение спор, пыльцы, семян, микроорганизмов.

         Экологические факторы почвенного покрова. Почва это продукт физического, химического, биологического преобразования горных пород в результате сложного взаимодействия климата растительности, животных и микроорганизмов. Почва состоит из твердых, жидких, газообразных и живых компонентов.

         Твердая компонента представлена минеральной и органической частями. Минеральная часть – составляющая горных пород, на которых сформировалась почва. Органическая часть представлена детритом и гумусом.

         Детрит – мертвые растительные и животные остатки (опавшие листья, отмершие корни, трупы и фекалии животных).

         Гумус – сложное органическое вещество, образованное в результате разложения детрита микроорганизмами – это главный фактор плодородия.        Основные минеральные питательные компоненты почв называют биогенными веществами, это азот в форме нитратов, фосфор в форме фосфатов и калий. Источниками их являются породы, на которых формируются почвы, они усваиваются растительностью и возвращаются в почву с детритом.

         Газообразная компонента почв – почвенный воздух, значительно отличается от атмосферного, в нем меньше кислорода, больше углекислого газа. Состав почвенного газа зависит от типа почв, климатических условий, влажности, выращиваемых культур.

         Жидкая компонента почв – почвенный раствор содержит в своем составе биогенные вещества, органические кислоты, соли, сахара. Важным показателем почвенного раствора является кислотность, которая выражается водородным показателем – рН. Наиболее благоприятная для растений и почвенных животных нейтральная среда при рН=7 (рН <7 кислая среда; рН >7 щелочная среда).

         Почвенная биота представлена фауной и флорой. Фауна – дождевые черви, мокрицы, земляные клещи, нематоды и др., перераспределяют гумус, биогенные вещества, повышая плодородие почв. Флора – грибы, бактерии, водоросли, перерабатывают органику до исходных неорганических составляющих (деструкторы). Почва с одной стороны является средой обитания для них, с другой стороны, живые организмы выступают как ее неотъемлемый компонент. Живые организмы почв составляют около 95 % всего животного мира Земли.

         Абиотические факторы водной среды.

         Водная оболочка Земли называется гидросферой – включает океан, моря, реки, озера, болота, подземные воды.

         Благодаря подвижности воды происходит постоянное перемешивание воды в пространстве. Гидросфера тесно связана с атмосферой при испарении воды и с литосферой с помощью осадков, поверхностного стока и подземных вод.

         Вода обладает целым рядом особенностей, которые оказывают влияние на строение и жизнедеятельность населяющих ее организмов:

         Температурная стратификация – изменение температуры по глубине водного объекта, характеризуется понижением температуры с глубиной в теплое время года и повышением – в холодное время года.

         Периодическое изменение температуры – суточное, сезонное, годовое.

         Прозрачность воды – определяет световой режим под ее поверхностью. От нее зависит фотосинтез водной растительности, а следовательно накопление органического вещества, обогащение глубинных вод кислородом.

         Соленость воды – содержание в ней растворимых солей. Главными естественными источниками солей в водных объектах являются подземные и поверхностные воды, которые выносят растворенные минералы из горных пород и почв.

         Соленость является одним из основных факторов в распределении живых организмов, продуктивности водоемов, многие организмы очень чувствительны к незначительным ее изменениям. Соленость вод может изменяться в больших пределах.

         Единицей измерения солености является промилля – о/оо (1 грамм солей в 1 дм3  воды).

         Пресные воды содержат солей до 1о/оо; средняя океаническая соленость составляет около 35о/оо; Азовского моря – 9 – 10о/оо; Балтийского моря –

6 – 8о/оо.

         Содержание растворенного кислорода. Основными источниками поступления кислорода в водную среду являются атмосфера при ветровом волнообразовани и перемешивании водных масс, дождевые и снеговые осадки, продуцирование кислорода при фотосинтезе водной растительности.

         Кислород расходуется на окисление органических и минеральных веществ, дыхание живых организмов.

         При сбросе большого количества загрязняющих веществ в водные объекты, может произойти истощение кислорода и массовая гибель живых организмов.

         Водородный показатель (рН) имеет большое значение для химических и биологических процессов, протекающих в природных водах. От рН зависит жизнедеятельность живых организмов, которые очень чувствительны к этому показателю и при изменении его, они погибают или заменяются другими видами.

         Биотические экологические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания.

         Основными формами взаимоотношений живых организмов являются хищничество, паразитизм, конкуренция.

         Животных поедающих растения, хищников и паразитов рассматривают как естественных врагов тех организмов, за счет которых они существуют.

         Паразиты и хищники являются факторами среды по отношению к своим хозяевам, они взаимно необходимы друг другу. В процессе их сложных взаимоотношений осуществляется естественный отбор и приспособительная изменчивость.

         Исчезновение естественного врага из экологической системы может привести к вымиранию того вида, за счет которого развивается этот враг.

         Все эти обстоятельства необходимо учитывать при проведении мероприятий по управлению экологическими системами, учитывать последствия уничтожения хищников или переселения животных или растений.

         Антропогенные экологические факторы – хозяйственная деятельность человека: вырубка лесов, распашка степей, добыча полезных ископаемых, создание водохранилищ и др.