Экологический фактор реферат по биологии

Автор работы: 

Соломонов Евгений Владимирович

Руководитель проекта: 

Серебреникова Галина Витальевна

Учреждение: 

МОУ Лицей №33 г. Комсомольск-на-Амуре

В процессе исследовательской работы по биологии на тему “Экологические факторы и их влияние на организмы” автор проекта дал определение понятия “среда”, рассказал о многообразии экологических факторов среды, учитывая, что каждый фактор является совокупностью соответствующего условия среды и его ресурса.

Подробнее о работе:

Учебный проект по биологии на тему “Экологические факторы и их влияние на организмы” выполнен в виде реферата и содержит интересные сведения о негативном воздействии экологических факторов на биологические организмы. Учащийся рассматривает понятие “среда обитание”, приводит ее характеристику, а также выделяет основные факторы, воздействующие на живые организмы в их среде обитания.

В исследовательском проекте по биологии “Экологические факторы и их влияние на организмы” учащийся школы определил, что относится к экологическим факторам, а также рассмотрел характер воздействия абиотических экологических факторов, биотических и антропогенных экологических факторов, которые оказывают влияние на природную среду.

Оглавление

Введение
1. Среда обитания.
2. Экологические факторы.
3. Абиотические экологические факторы.
4. Биотические экологические факторы.
Заключение
Список используемой литературы

Введение

Окружающий органический мир – составная часть среды каждого живого существа. Взаимные связи организмов – основа существования биоценозов и популяций.

Живое неотрывно от среды. Каждый отдельный организм, являясь самостоятельной биологической системой, постоянно находится в прямых или косвенных отношениях с разнообразными компонентами и явлениями окружающей его среды или, иначе, среды обитания, влияющими на состояние и свойства организмов.

Среда – одно из основных экологических понятий, которое означает весь спектр окружающих организм элементов и условий в той части пространства, где обитает организм, все то, среди чего он живет и с чем непосредственно взаимодействует. При этом организмы, приспособившись к определенному комплексу конкретных условий, в процессе жизнедеятельности сами постепенно изменяют эти условия, т.е. среду своего существования.

Цель реферата – разобраться в многообразии экологических факторов среды, учитывая, что каждый фактор является совокупностью соответствующего условия среды и его ресурса (запаса в среде).

Экологические факторы среды многообразны, они имеют разную природу и специфику действия.

Традиционно выделяют три группы экологических факторов:

  • абиотические (неорганические условия – химические и физические);
  • биотические (формы взаимодействия между организмами);
  • антропогенные (формы деятельности человека).

Среда обитания

Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном, меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Среда обитания организма – это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям.

Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи еще часто выделяют четвертую среду жизни – сами живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами.

Экологические факторы

Экологический фактор – это воздействие любого элемента природной среды, оказывающего прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их развития. Это все элементы естественной среды, которые влияют на существование и развитие организмов. На них живые существа реагируют реакциями приспособления, за пределами которых наступает смерть. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия, каждый фактор неодинаково влияет на различные функции организма. Действие экологических факторов может приводить:

  • к устранению некоторых видов с территории, что влечет за собой изменение их географического распространения;
  • изменению плодовитости и смертности разных видов путем воздействия на развитие каждого из них и вызывая миграции;
  • появлению количественных изменений обмена веществ и качественных изменений – зимняя и летняя спячки, фотопериодические реакции.

На каждый живой организм действуют факторы неживой природы и сами живые существа. Организмы испытывают на себе прямое или косвенное влияние других организмов и сами изменяют окружающую среду.

В зависимости от причины возникновения и направленности воздействия среди абиотических и биотических факторов можно выделить несколько групп.

Абиотические экологические факторы

Абиотические факторы – это факторы неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на организм. Они подразделяются на подгруппы:

1. климатические факторы – это все факторы, которые формируют климат и способны влиять на жизнь организмов (свет, температура, влажность, атмосферное давление, скорость ветра);

2. эдафические (почвенные) факторы – это совокупность физических, химических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т.е. те, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Они в свою очередь подразделяются на:

3. физические – источником служит физическое состояние или явление (механическое, волновое). Например, механический состав, комковатость, капиллярность, скважность, воздухо- и влагопроницаемость, воздухо- и влагаемкость, плотность, цвет. Также есть физические факторы глобального воздействия – естественные геофизические поля Земли (экологическое воздействие магнитного, электромагнитного, радиоактивного полей);

4. химические – происходят от химического состава среды (соленость, кислотность, минеральный состав, содержание гумуса).

5. орографические факторы (факторы рельефа) – это влияние характера и специфики рельефа на жизнь организмов (высота местности над уровнем моря, широта местности по отношению к экватору, крутизна местности – это угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности – это положение местности по отношению к сторонам света);

6. гидрофизические факторы – это влияние воды во всех состояниях (жидкое, твердое, газообразное) и физических факторов среды (шум, вибрация, гравитация, магнитное, электромагнитное и ионизирующее излучения) на жизнь организмов.

Биотические экологические факторы

Биотические факторы – это факторы живой природы, влияние живых организмов друг на друга, а так же на неживую среду обитания. Они носят самый разнообразный характер и действуют не только непосредственно, но и косвенно через окружающую неорганическую природу.

В зависимости от вида воздействующего организма разделяют:

1. внутривидовые факторы – это взаимодействие между особями одного и того же вида, складываются из группового и массового эффектов внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эффекты – термины, обозначающие объединение животных одного вида в группы по две или более особей и эффект, вызванный перенаселением среды. Эти эффекты часто называют демографическими факторами.

Они характеризуют динамику численности и плотность групп организмов на популяционном уровне в основе которой лежит внутривидовая конкуренция, которая в корне отличается от межвидовой. Она проявляется в основном в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную площадь в округе;

2. межвидовые факторы – это влияние особей других видов на организм. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять и благоприятно, и неблагоприятно. Возможные типы комбинаций отражают различные виды взаимоотношений:

  • нейтрализм — характеризует такую форму связей, при которых совместно обитающие на одной территории виды разных популяций не влияют друг на друга. Иными словами, особи разных видов не связаны между собой непосредственно;
  • конкуренция — взаимоотношения между организмами одного вида (внутривидовая) или разного вида (межвидовая), при которых они используют одни и те же ресурсы окружающей среды.

Внутривидовая конкуренция является важной формой борьбы за существование, она повышает интенсивность естественного отбора. Межвидовая конкуренция чаще всего наблюдается у экологически сходных популяций, имеющих одни и те же источники пищи или места обитания. Она может быть пассивной (использование ресурсов окружающей среды, необходимых обоим видам) и активной (подавление одного вида другим). Конкуренция сурова между видами со сходными экологическими потребностями.

Это приводит к тому, что два вида, имеющие одинаковые источники питания и сходный образ жизни, редко сожительствуют в одном сообществе. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными — от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Часто конкуренты активно воздействуют друг на друга. Растения и животные могут подавлять конкурентов и с помощью химических веществ;

Заключение

Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном, меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Среди них принято выделять две группы – абиотические и биотические.

Абиотические факторы – температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности – это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы – это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов – растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир – составная часть среды каждого живого существа.

Список используемой литературы

  1. Чернова Н.М., Былова А.Н. Общая экология – М.: Дрофа, 2004.
  2. Николайкин Н.И. Экология. – М.: Дрофа, 2004.
  3. Коробкин В.И., Передельский Д.В. Экология. – Ростов н/Д: Феникс, 2007.

Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Обновлено: 04.05.2023

Интенсивное развитие хозяйственной деятельности людей (потребности — производство — потребление), деградация природных экосистем, аварии и катастрофы на промышленных и оборонных объектах явились разрушительным воздействием на окружающую среду и привели природу к состоянию кризиса, грозящего экологической катастрофой (с вытекающими последствиями для здоровья населения).

Содержание

Введение
1. Хозяйственная деятельность человека — мощный фактор в биосфере
2. Химическое загрязнение среды
3. Физическое загрязнение среды
4. Биологическое загрязнение среды
5. Последствия
Заключение
Список использованных источников

Введение

Интенсивное развитие хозяйственной деятельности людей (потребности — производство — потребление), деградация природных экосистем, аварии и катастрофы на промышленных и оборонных объектах явились разрушительным воздействием на окружающую среду и привели природу к состоянию кризиса, грозящего экологической катастрофой (с вытекающими последствиями для здоровья населения).

Поэтому перед человечеством встала задача рационального природопользования в сочетании с эффективным снижением отрицательного воздействия промышленного производства на окружающую природную среду (биосферу).

Биосфера — это оболочка Земли, обусловленная прошлой или современной деятельностью живых организмов. По определению академика В.И. Вернадского, биосфера — часть Земного шара, в пределах которой существует жизнь. Биосфера охватывает часть атмосферы (примерно до озонового слоя), верхнюю часть литосферы, так называемую кору выветривания B*3 км в глубь Земли) и гидросферу. Биосфера формировалась

на нашей планете около 4 млрд лет назад. Венцом развития биосферы явился человек (эволюция: мускульная — паровая — электрическая — атомная энергия). На Земле появились созданные человеком заводы, фабрики, транспортные системы, объекты ядерной техники. Весь этот искусственно созданный технический мир назвали техносферой.

Технический мир находится в явном противоречии с законами жизни на Земле (и естественными экологическими системами) — идет объективное разрушение окружающей среды. С другой стороны, диалектика взаимодействия общества и природы ставит задачу лишь о различной глубине этих противоречий и о разных возможностях (путях) их разрешения.

Таким образом, рождается ряд вопросов, связанных с качеством окружающей среды и жизни человека. Вся эта область задач и вопросов является предметом экологии.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

1. Хозяйственная деятельность человека — мощный фактор в биосфере

С появлением первого современного человека (около 40—30 тыс. лет назад) в эволюции биосферы стал действовать новый фактор — антропогенный. Получая из биосферы все жизненные ресурсы (воду, воздух, пищу, энергию, строительные материалы и т.п.), человек возвращает в биосферу бытовые и промышленные отходы. В результате интенсивной хозяйственной деятельности человека в последние десятилетия наблюдается изменение облика Земли, происходит истощение природных ресурсов, вымирание многих видов живых организмов, загрязнение среды ядохимикатами и радионуклидами, промышленными и бытовыми отходами, разрушение естественных экосистем (лесов, лугов, болот, озер, степей). К началу 21 в. загрязнение окружающей среды приобрело глобальный характер и поставило человечество на грань экологической катастрофы.

Вредные вещества попадают в воздух, почву и водоемы и, передаваясь по цепям питания, в итоге накапливаются в тканях растений и животных, а через них — в организме человека, часто вызывая при этом различные заболевания. Кроме того, многие из них являются мутагенами. Выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение, каждое из которых вносит свой вклад в общее ухудшение экологической ситуации на нашей планете.

2. Химическое загрязнение среды

Подсчитано, что в начале 80-х гг. 20 в. в результате хозяйственной деятельности человека в биосферу поступило более 200 млн. т углекислого и около 146 млн. т сернистого газа, 53 млн. т оксидов азота и другие химические соединения. Побочными продуктами деятельности промышленных предприятий явились также 33 млрд. м 3 неочищенных сточных вод и 250 млн. т пыли. Нетрудно догадаться, что к началу 21 в. количество аэрозолей (взвешенных в воздухе частиц) и вредных газообразных соединений (оксидов серы, углерода, азота, соединений фтора хлора и др.) в биосфере значительно возросло. Это очень опасно, поскольку, по оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более 500 тыс. практически используемых человеком химических соединений (всего известно более 6 млн. соединений) около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными.

Особую тревогу вызывает загрязнение атмосферы сернистым газом, который образуется в ходе переработки сернистых соединений. При взаимодействии сернистого газа с кислородом воздуха и атмосферной влагой образуется SO 3 , а затем H 2 SO 4 :

В результате дождь и снег оказываются подкисленными (величина рН ниже 5,6). Кислотные осадки приводят к гибели лесов, превращению озер, рек и прудов в безжизненные водоемы, что влечет за собой уничтожение сообществ растений и животных. Кроме того, они усугубляют тяжесть течения заболеваний дыхательных путей животных и человека.

Выбросы в естественные водоемы нефти и нефтепродуктов могут резко замедлить обмен газами между атмосферой и гидросферой и привести к гибели обитателей морей и океанов.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Негативные последствия влечет и научно необоснованное применение для подкормки культурных растений больших доз минеральных и органических удобрений, в частности нитратов. Интенсивное поступление нитратов в растения приводит к тому, что они не полностью включаются в обменные процессы и накапливаются в листьях, стеблях и корнях. Для самих растений избыток нитратов особой опасности не представляет, но при попадании в организм теплокровных животных с пищей они превращаются в более токсичные соединения. Накопления последних в организме человека вызывают тяжелые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства, а некоторые из них способны вызывать злокачественные новообразования.

3. Физическое загрязнение среды

Аварии на атомных станциях и безответственное отношение к отходам атомной энергетики приводят к повышенной радиоактивности воздуха, воды и почвы. Радиоактивные изотопы передаются по цепям питания и тем самым включаются в биологический круговорот веществ (рис. 8.2). Они накапливаются в почве, в тканях растений, животных и человека, вызывая увеличение количества онкологических заболеваний и мутаций. По данным Научного комитета ООН по воздействию атомной радиации, самыми распространенными заболеваниями человека в результате облучения являются рак молочной и щитовидной желез, легких, поражение семенников.

В 1994 г, на съезде педиатров Беларуси было констатировано, что после Чернобыльской катастрофы (по сравнению с 1985 г.) в стране возросло количество заболеваний пищеварительной, мочевыделительной и эндокринной систем, на 25% сократилась рождаемость. Заболеваемость раком щитовидной железы у детей увеличилась с 0,42 на 100 000 человек в 1986 г. до 2,4/2 в 1992 г., а в Гомельской области — с 0,25 до 12.

4. Биологическое загрязнение среды

Под биологическим загрязнением понимают привнесение в экосистемы в результате хозяйственной деятельности человека нехарактерных для них видов живых организмов (растений, животных, вирусов, бактерий и др.), ухудшающих условия существования биоценозов или негативно влияющих на здоровье человека.

Основными источниками биологического загрязнения являются сточные воды практически всех видов промышленного производства, сельского хозяйства, коммунального хозяйства городов и поселков, бытовые и промышленные свалки, кладбища и др. Из этих источников разнообразные органические соединения и патогенные микроорганизмы попадают в почву и подземные воды.

Особую опасность представляет биологическое загрязнение возбудителями инфекционных и паразитарных болезней, таких как чума, оспа, холера, дизентерия, клещевой энцефалит, СПИД и др., уничтожение которых представляет значительные трудности.

В последние годы возникла новая экологическая опасность — потенциальная возможность попадания из лабораторий или заводов в окружающую природную среду микроорганизмов и биологически активных веществ, оказывающих негативное воздействие на живые организмы и их сообщества, здоровье человека и его генофонд, что связано с бурным развитием биотехнологии и генной инженерии.

Цепные экологические реакции. Любое сильное воздействие человека на экосистемы биосферы вызывает цепь экологических последствий. Одну из форм такого воздействия можно рассмотреть на примере рубки леса.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Выборочные и санитарные рубки, регулирующие состав и качество леса и необходимые для удаления поврежденных и больных деревьев, обычно не оказывают заметного влияния на видовой состав и стабильность биоценозов. Другое дбяо — сплошная вырубка древостоя, проводимая человеком для освобождения земли под пашни, дороги, промышленные предприятия, города и т.д. Уничтожение лесов, как правило, ведет к понижению уровня грунтовых вод и, как следствие, к обмелению рек, засухам, иссыханию почвы. Если при наличии лесной подстилки (старых опавших листьев, веток и т.п.) дождевые и талые воды постепенно впитываются почвой, то при ее отсутствии вода беспрепятственно стекает по склонам и смывает верхний плодородный слой почвы. Особенно это заметно при ливневых дождях, когда мощные ручьи настолько сильно размывают почву, что на поверхности земли появляются борозды, овраги, ложбины, долины. При этом снесенная почва вместе с водой поступает в реки, а затем в моря и океаны. В конечном итоге это приводит к тому, что после снеготаяния основная масса воды поступает не в почву, а сбрасывается в море. В результате уменьшаются запасы пресной воды, мелеют реки, ужесточаются засухи и, как следствие, снижаются урожаи сельскохозяйственных культур.

Кроме того, после рубки леса тенелюбивые растения нижних ярусов оказываются в условиях открытого местообитания, где испытывают неблагоприятное воздействие прямого света. Это ведет к угнетению и даже исчезновению некоторых видов (например, кислицы обыкновенной, майника двулистного и др.). На месте вырубок поселяются светолюбивые растения.

Меняется в новых условиях и животный мир: виды, трофически или топически связанные с древостоем, исчезают или мигрируют в другие экосистемы.

В результате интенсивной хозяйственной деятельности человека происходит истощение природных ресурсов, вымирание многих видов живых организмов, загрязнение среды ядохимикатами, радионуклидами, промышленными и бытовыми отходами, разрушение естественных экосистем (лесов, болот, озер, степей). Вредные вещества, передаваясь по цепям питания, накапливаются в тканях растений и животных, а через них — в организме человека, часто вызывая при этом различные заболевания (чуму, оспу, холеру, дизентерию и др.)- Кроме того, любое сильное воздействие человека на экосистемы биосферы вызывает цепь разнообразных экологических последствий.

5. Последствия

20% населения планеты потребляют 80% природных ресурсов земли.

В мире на вооружение тратится в 12 раз больше средств, чем на помощь развивающимся странам.

5000 человек ежедневно умирает из-за загрязненной питьевой воды.

1 млрд. человек не имеет доступ к питьевой воде, безопасной по санитарным нормам.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

1 млрд. людей голодает.

Более 50% зерна, продаваемого по всему миру используется для прокорма скота или в качестве биотоплива.

40% пахотных земель находится в упадке.

Ежегодно с лица Земли исчезает 13 миллионов гектаров леса.

1 млекопитающее животное из 4, 1 птица из 8, 1 земноводное животное из 3 находится под угрозой исчезновения. Биологические виды вымирают в 1000 раз интенсивнее естественных темпов.

75% рыбных ресурсов исчезло, исчерпано, либо находится на грани исчезновения.

Средняя температура за последние 15 лет достигла самой высокой отметки.

Толщина полярной шапки за последние 40 лет уменьшилась на 40%

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

К 2050-му году число климатических беженцев может достигнуть 200 млн.

Заключение

Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной деятельности человека), особенно в последнее столетие, нарушается равновесие в биосфере, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека без учета возможностей биосферы Земли. Уже сейчас перед человечеством встали серьезные экологические проблемы, требующие незамедлительного решения.

Список использованных источников

Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №1
Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №2
Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №3
Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №4
Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №5
Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №6
Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №7

 СЛУЧАЙНОСТЬ И НЕПРЕДСКАЗУЕМОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ В БИОСФЕРЕ КОБЯКОВ МАКСИМ 10БП

Слайд 1

СЛУЧАЙНОСТЬ И НЕПРЕДСКАЗУЕМОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ В БИОСФЕРЕ КОБЯКОВ МАКСИМ 10БП

Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №2

Слайд 2

Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №3

Слайд 3

Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №4

Слайд 4

Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №5

Слайд 5

Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №6

Слайд 6

Случайность и непредсказуемость экологических последствий в биосфере, слайд №7

Слайд 7

Раздел ОГЭ: 5.1. Влияние экологических факторов на организмы. Приспособления организмов к различным экологическим факторам. Популяция. Взаимодействия разных видов (конкуренция, хищничество, симбиоз, паразитизм). Сезонные изменения в живой природе

Экология — наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой.

Любой компонент среды, способный оказывать влияние на живые организмы, называют экологическим фактором.

Каждый вид приспособлен к определённым значениям факторов среды. Так, существуют теплолюбивые и холодостойкие, влаголюбивые и засухоустойчивые виды.

Пределы колебаний фактора, при которых возможно существование данного вида организмов (например, температура от О °С до 45 °С), называют диапазоном устойчивости или пределами выносливости вида. При этом оптимальным, наиболее благоприятным для данного вида является более узкий диапазон (например, температура от 18 °С до 28 °С). Биологический оптимум — это наилучшее сочетание условий для вида (например, температура от 18 °С до 28 °С, влажность от 60% до 85% и т. д.).

Влияние экологических факторов на организмы

Если в определённой местности какой-то из факторов приближается к пределу максимума или минимума диапазона устойчивости вида, то недостаток или избыток именно этого фактора ограничивает возможности нормальной жизнедеятельности, и такой фактор называют лимитирующим или ограничивающим. Например, в пустыне ограничивающим фактором для растений является количество влаги.

Экологические факторы действуют на организм в комплексе, поэтому ему легче перенести отклонение какого-то фактора от нормы, если остальные факторы близки к оптимуму. Сочетание жаркой и засушливой погоды неблагоприятно для растений средней полосы, поскольку чрезмерное повышение температуры организма может быть предотвращено с помощью испарения воды. Однако, если и воды в окружающей среде недостаточно, перенести такое сочетание факторов трудно. Теплокровные животные в морозы могут замерзать при нехватке корма и нормально себя чувствовать, если корма достаточно.

Приспособления живых организмов к различным экологическим факторам выражаются в особенностях:

  • строения (морфологические приспособления, например большая или меньшая длина корней растений или ушей животных);
  • процессов жизнедеятельности (физиологические приспособления, например, аэробность или анаэробность организмов, возможности повышения или снижения плодовитости);
  • поведения (этологические приспособления, например у животных есть возможность перейти в тень или мигрировать) (табл. 2, разд. 3.6).

Конкретные приспособления или адаптации зависят прежде всего от среды обитания.

среды жизни

В пределах среды жизни организмы разных видов предпочитают местообитания с конкретными условиями, к которым имеются приспособления. Организмы с приспособлениями к определённым взаимоотношениям со средой образуют экологические группы.

У разных водных обитателей есть приспособления к степени солёности воды (см. с. 54, 55), концентрации в ней растворённого кислорода.

Для растений важен режим освещённости (светолюбивые растения имеют более толстые листовые пластинки, теневыносливые — тонкие). Для растений, обитающих на суше, особенно важен режим влажности.

эко группы растений

У наземных животных стратегии выживания в неблагоприятных температурных условиях зависят от того, теплокровны они или холоднокровны. Холоднокровные обычно прекращают активность при температуре свыше 45 °С и ниже О °С. Теплокровные сохраняют тепло с помощью перьев или меха, жировой прослойки. Они могут впадать в спячку (с понижением температуры тела до 5 °С — ежи, летучие мыши) или зимний покой (в состоянии уменьшенной активности и обмена веществ — белки, хомяки) или мигрировать, что обычно связано с недоступностью кормовой базы. В жару животные снижают физическую активность, ищут укрытия, некоторые выделяют пот. Усилению теплоотдачи способствует относительно большая поверхность тела, поэтому среди близких видов обычно более крупные с маленькими ушами обитают в более холодном климате. Среди животных также выделяют экологические группы.

эко группы птиц

Для питания различными видами пищи у птиц формируются особые приспособления, выражающиеся в форме клюва и лап, скорости полёта, особенностях зрения.

Сезонные изменения в природе

К периодичности действия факторов (смене дня и ночи и времён года, фаз Луны, приливов и отливов) организмы приспосабливаются с помощью наследственно закреплённых биоритмов.

Фотопериодизм — реакция организмов на изменение длины светового дня (фотопериода). Например, существуют растения, которые цветут при большой продолжительности светового дня. Такие растения называют длиннодневными (лён, овёс). Растения, цветущие при меньшей продолжительности фотопериода, называют короткодневными (магнолии), обычно это растения южного происхождения. Если такие растения выращивают в северных районах, то они зацветают ближе к осени, когда день становится короче.

Фотопериодические реакции обеспечивают не только приспособление к сезонным изменениям абиотических факторов, но и приспособление к совместному обитанию в биоценозе. Так, в лесу многие растения цветут до распускания основной массы листьев.

При смене сезонов — наступлении зимы — листопадные деревья и кустарники уменьшают испарение, сбрасывая листья, а также концентрируют соки, прекращая всасывание воды и запасая питательные вещества (концентрированные коллоидные растворы не замерзают).

У многолетних и двулетних трав отмирает надземная часть, и растение зимует в виде корневищ, клубней или луковиц. Однолетние растения отмирают целиком, оставляя на зиму семена.

Большинство наземных холоднокровных животных впадают в оцепенение, многие насекомые зимуют на покоящихся стадиях развития (яйца, куколки), теплокровные линяют, применяют другие стратегии (см. выше).

Для рассмотрения вопросов о взаимоотношениях организмов с биотическими факторами среды важно учесть, что в экосистемах обитают не одиночные особи, а популяции различных видов.

Популяции

Популяциями называют совместно обитающие группы особей одного вида, не имеющих преград для скрещивания.

Особи популяции так или иначе связаны между собой (имеются внутривидовые отношения) и с особями других видов (межвидовые отношения). Внутривидовые отношения часто характеризуются конкуренцией (за пищу, самок, у растений — за свет и т. д.). Иногда наблюдаются формы группового поведения.

межвидовые отношения

Внутри- и межвидовые отношения и действие условий среды определяют численность популяции — общее число её особей.

Изменение численности зависит от таких характеристик, как возрастная и половая структура, рождаемость, смертность и ёмкость среды, т. е. предельная допустимая плотность популяции в данных условиях.

Плотность популяции — число особей (или биомасса), приходящееся на единицу площади или объёма биогеоценоза.

Численность популяций подвержена колебаниям: наблюдаются согласованные колебания хищников и жертв, для некоторых видов (например, насекомых) характерны сильные сезонные колебания. Однако численность популяции не должна быть ниже определённого предела, иначе любое случайное событие (пожар, наводнение) с большой вероятностью уничтожит её полностью.

Нажмите, чтобы узнать подробности

Тема “Экологические факторы” изучается как отдельная в курсе экологии, но с успехом может быть применена при изучении данной темы на уроках биологии. Дается авторский материал. Предлагается презентация.

Методические материалы к уроку

УМК: Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Лощилина Т.Е. Биология: 10 класс: Учебник для учащихся общеобразовательных учреждений: Базовый уровень. – М.: Вентана-Граф, 2008г

Аравина Наталья Владимировна,

учитель биологии и экологии высшей категории

Тема урока: Экологические факторы их действие на организмы

Цель урока: На основе знаний учащихся о зависимости живых организмов от окружающей среды выявить практическую значимость всех обсуждаемых вопросов для жизни и хозяйственной деятельности человека.

Задачи урока:

Образовательные: углубить и расширять знания о предмете и задачах экологии, об экологических факторах и их влиянии на живые организмы.

Развивающие: развивать умения самостоятельно делать выводы и стимулировать свою познавательную активность; научить анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале, применять на практике свои умения и знания.

Воспитательные: привлечь внимание учеников к проблемам охраны природы; помочь ощутить красоту и гармонию в природе, формирование экологического мировоззрения.

Тип урока: комбинированный.

Основной метод: объяснительно иллюстративный с элементами частично-поискового.

Постановка целей и задач

Сегодня на уроке мы с вами расширим понятия экологические факторы, узнаем, как те или иные факторы влияют на организмы, каковы закономерности их действия.

(учитель ставит конкретные задачи на урок, чтобы настроить на работу)

Работа на сегодняшнем уроке предполагает запись конспекта лекции, а также решение биологических проблемных задач.

Повторение ранее изученного материала

Цель данного этапа урока для учителя – контроль усвоения учащимися проблемы взаимоотношений человека и природы. Основной метод – опрос и обсуждение проблемы.

Учитель:Реальные отношения человека с природой свидетельствуют о том, что как бы ни стремился человек возвыситься над природой, пренебречь природными условиями своей жизни, объективно он подчиняется этим условиям и зависит от них. Возможно, в отдельных случаях сложившаяся ситуация ограничивает его замыслы, заставляет отказываться от намеченных планов, но, невзирая ни на какие сиюминутные сложности, человек должен прийти к сознательному уяснению неустранимости этого факта.

(Цель) Для начала мы обсудим с вами проблемы взаимоотношения человека с природой.

1. Зачем человечество обратилось к экологии для решения проблем сохранения жизни на Земле?

2. Отчего земледелие и скотоводство, ставшие значимыми этапами в развитии человечества, сейчас характеризуются как факторами нарушения устойчивости биосферы?

3. Почему для достижения устойчивого развития биосферы обращаются к вопросам нравственности и культуры?

Учитель: 1. В своем труде “Назначение человека” виднейший представитель немецкого классического идеализма Иоганн Фихте отмечал: « Не природа, сама свобода создает большинство самых ужасных беспорядков в человеческой жизни: злейший враг человека – человек” (слайд 1). Как вы объясните такое высказывание?

2. Мы не можем управлять природой, не следуя её законам. Фрэнсис Бэкон.(слайд3)

(Критериями достижения цели данного этапа урока служит понимание учащимися проблемы, знание основных моментов, умение отвечать на вопросы, задавать вопросы, обосновывать свое мнение. Если цель не достигнута, учитель предлагает обсудить еще раз эти вопросы по ходу урока. Или написать реферат по конкретной теме)

Учащиеся предлагают свои объяснения, выражают согласие или несогласие

Изучение нового материала

Цель данного этапа урока: сформировать понятия учащихся о среде обитания, факторах среды, закономерностях их влияния на организмы, а также умения приводить примеры, вычленять главное, обобщать и анализировать материал, воспитывать экологическое мировоззрение через знание закономерностей действия факторов.

Для учащихся: в конце урока вы должны ответить на вопрос: для чего вам нужно знать о действии экологических факторов.

Методы: объяснительно-иллюстративный, с элементами частично-поискового.

Среда обитания — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают всё необходимое для жизни и в неё же выделяют продукты обмена веществ. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны организму, другие необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие.

Различают естественную и искусственную (созданную человеком) среду обитания.

Далее учитель предлагает вспомнить основные среды обитания живых организмов и назвать их особенности.

Вопрос1: назвать искусственные среды обитания (ожидаемые ответы – аквариум, ферма, оранжерея, теплица. Террариум и т.п.)

Подумайте, пожалуйста, какие ассоциации возникают у вас с этим словом “среда обитания”? (запишите все ассоциации, которые у вас возникают, записи должны быть емкими, краткими).

Давайте обсудим, что у вас получилось? (выборочно проверяем)

Учитель: Отдельные свойства и элементы среды, воздействующие на организмы, называют экологическими факторами. (Сd урок 31 слайд 8)( Пр. слайд 6)

2. Классификация экологических факторов

Факторы среды (экологические факторы) разнообразны, имеют разную природу и специфику действия. Выделяют следующие группы экологических факторов (схема 1 на экране):

1. Абиотические (факторы неживой природы);

2. Биотические факторы – это все формы воздействия живых организмов друг на друга:

3. Антропогенные факторы – это все формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению среды обитания других видов или непосредственно сказывающиеся на их жизни.

Схема 1 (слайд 7)

2.1. Абиотические факторы. (Пр. слайд 8)(СD урок 32, слайд 2)

1) Классификация абиотических факторов:

– метеоклиматические (температура, влажность, свет, ветер, осадки, давление);

– физические (давление; шум, вибрация, электромагнитное излучение, радиоактивное излучение, космическое излучение);

– химические (солевой состав воды, газовый состав воздуха, пища, лекарства, наркотики);

– орографические (экспозиция, рельеф);

– эдафические (механический состав, влагоемкость, структура, порозность почвы);

– геологические (карст, родон);

– гидрологические (наводнения, цунами);

2) Влияние факторов на организм.

Учитель: Рассмотрим влияние трех основных факторов – света, температуры и влажности.

Учитель акцентирует внимание на экологических группах организмов по отношению к тому или иному фактору (данные сведения можно предложить на заранее распечатанных листах):

1 А. Экологические группы животных по отношению к температуре окружающей среды:

пойкилотермные( холоднокровные животные, животные с непостоянной температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды); – гомойотермные(животные с постоянной, устойчивой температурой тела, почти не зависящей от температуры окружающей среды). D урок 32, слайд 5)

2А. Экологические группы растений по отношению к температуре:

Мегатермофиты – жаростойкие растения

Мезотермофиты – теплолюбивые растения

Микротермофиты – холодостойкие растения

Гекистотермофиты – очень холодостойкие растения

1Б. Экологические группы животных по отношению к светуD урок 32, слайд 4)

Фотофоб – тенелюбивый организм (животное), не выносящий яркого освещения. Среди фотофобов различают сумеречных и ночных животных.

2Б. Экологические группы растений по отношению к светуD урок 32, слайд 3

Сциофиты – тенелюбивые растения

Сциогелиофиты – теневыносливые растения

Гелиофиты – светолюбивые растения

1В. Экологические группы животных по отношению к влажностиD урок 32, слайд 8)

Гигрофоб – наземные животные, избегающие избыточной влажности в конкретных местах обитания.

Гидробионты – организмы, постоянно обитающие в водной среде. К гидробионтам также относятся организмы, живущие в воде часть жизненного цикла.

2В. Экологические группы растений по отношению к влажностиD урок 32, слайд 7)
Ксерофиты – растения засушливых местообитаний

Мезофиты – растения среднеувлажнённых местообитаний

Гидрофиты – водные растения

2.2. Биотические факторы. (Пр. слайд 9), D урок 33, слайд 2)

Учитель: Окружающие организмы оказывают не менее сильное влияние, вступая в борьбу за ресурсы.

. Что такое ресурсы и чем они отличаются от условий.

(Ресурсы – это факторы, которые в результате жизнедеятельности организма сокращаются (пища, территория и т.п.)

Условия – это факторы, которые организмом не расходуются, не исчерпываются, и ни один организм не в состоянии сделать их менее доступными для других организмов (например, соленость воды, температура).

Таким образом, степень влияния одних организмов на другие зависит от количества ресурсов, а также от того, кто кем по отношению к другому является (хищник-жертва, паразит-хозяин и др.)

Биотические факторы будут подробнее изучаться позднее, поэтому на данном уроке целесообразно лишь дать понятие об этих факторах и основных типах взаимоотношений между организмами.

Основные типы взаимоотношений:

1) позитивные– мутуализм(++);комменсализм(+0)

2)негативные – хищничество, паразитизм (+-) ; конкуренция (–); амменсализм (-0);

3) нейтрализм (00)

2.3. Антропогенные факторы.D урок 33, слайд 20) (Пр. слайд 10)

Антропогенный фактор будет подробнее изучаться позднее, поэтому на данном уроке целесообразно лишь дать понятие об этом факторе и основных типах воздействия человека на природу.

3. Виды воздействия экологических факторов на организмы.

Учитель: Экологические факторы оказывают на живые организмы воздействия разного рода. Они могут являться:

раздражителями, которые способствуют появлению приспособительных (адаптивных) физиологических и биохимических изменений (зимняя спячка, фотопериодизм);

ограничителями, изменяющими географическое распространение организмов из-за невозможности существования в данных условиях;

модификаторами, которые вызывают морфологические и анатомические изменения организмов;

сигналами, свидетельствующими об изменениях других факторов среды.

Далее учитель предлагает назвать примеры каждой группы факторов

Учитель: к чему может привести действие экологических факторов?

(Пр. слайд 12)Действие экологических факторов может приводить:

– к устранению видов с биотопов (смена биотопа, территории, сдвиг ареала популяции; пример: миграции птиц);

– к изменению плодовитости (плотности популяций, репродукционные пики) и смертности (смерть при быстрых и резких изменениях условий окружающей среды);

– к фенотипической изменчивости и адаптации: модификационная изменчивость – адаптивные модификации, зимняя и летняя спячка, фотопериодические реакции и т.п.

Учитель указывает на то, что действие любого фактора должно рассматриваться со всех сторон.

3.3. Периодичность действия экологических факторов. Действие фактора может быть: 1) регулярно-периодическим, меняющим силу воздействия в связи со временем суток, сезона года или ритмом приливов и отливов в океане; 2) нерегулярным, без четкой периодичности, например катастрофические явления – бури, ливни, смерчи и т.д.; 3) направленным на протяжении известных отрезков времени, например, глобальные похолодания, или зарастание водоемов.

3.4 Экологические факторы по воздействию на организмы делят на прямые и косвенные.

Прямые экологические факторы действуют на организмы непосредственно, прямо (ветер, дождь или снег, состав минеральных компонентов почвы и т. п.).

Косвенные экологические факторы действуют опосредованно, перераспределяя прямые факторы. Например: рельеф (косвенный фактор) “перераспределяет” действие таких прямых факторов, как ветер, осадки, питательные вещества; физические свойства почвы (механический состав, влагоемкость и др.) как косвенные факторы “перераспределяют” действие прямых факторов – химических свойств.

Учитель: действие экологических факторов, как и любых явлений природы очень строго подчинено определенным законам. Самое интересное, что эти законы применимы ко многим сферам нашей жизни.

Далее учитель дает информацию о закономерностях действия факторов и предлагает привести примеры жизненных ситуаций.

4. Закономерности действия экологических факторов

1. Закон оптимума D урок 31, слайд 9) (Пр. слайд 13)

выражается в том, что любой экологический фактор имеет пределы положительного влияния на живые организмы.

Учитель: Сила воздействия экологических факторов постоянно меняется. Лишь в определенных местах планеты значения некоторых из них более или менее постоянны (константны). Например: на дне океанов, в глубинах пещер сравнительно постоянны температурный и водный режимы, режим освещения.

Рассмотрим действие закона оптимума на конкретном примере: животные и растения плохо переносят и сильную жару, и сильные морозы, оптимальными для них являются средние температуры – так называемая зона оптимума. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем в большей степени данный экологический фактор угнетает жизнедеятельность организма. Эта зона носит название зоны пессимума. В ней имеются критические точки – “максимальное значение фактора” и “минимальное значение фактора”; за их пределами наступает гибель организмов. Расстояние между минимальным и максимальным значениями фактора называют экологической валентностью или толерантностью организма

По характеру толерантности выделяют следующие виды:

эврибионтные – имеющие широкую экологическую валентность по отношению к абиотическим факторам среды; делятся на эвритермные (выносящие значительные колебания температур), эврибатные (выносящие широкий диапазон показателей давления), эвригалинные (выносящие разную степень засоленности среды).

стенобионтные – неспособные переносить значительные колебания фактора (например, стенотермными являются белые медведи, ластоногие млекопитающие, обитающие при низком температурном режиме).

Учитель: Как вы думаете, какой экологический фактор может угнетать жизнь? (любой, находящийся в избытке). А недостаток фактора может вызывать угнетение?(может)

4.2.. Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора

гласит, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Закон был установлен в 1905 г. английским ученым Блеккером. (D урок 31, слайд 10)

Именно от этого, минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. В другие отрезки времени ограничивающим могут быть другие факторы. В течение жизни особи видов встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности. Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) – зимняя температура и т. д.

Это закон учитывается в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Ю. Либих установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20% от необходимой нормы, а кальция – 50% от нормы, то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.

Это правило Ю. Либих назвал “правилом минимума”, так как изучал влияние недостаточных доз удобрений. Позднее выяснилось, что избыток минеральных солей в почве тоже снижает урожайность, так как при этом нарушается способность корней всасывать растворы солей.

4.3. Закон неоднозначного действия:

действие каждого экологического фактора неоднозначно на разных стадиях развития организма.

Учитель:Примерами её проявления могут служить следующие данные:

– для развития головастиков вода жизненно необходима, а для взрослой лягушки она не является жизненно важным условием;

– критическая минимальная температура для взрослых особей бабочки огневки мельничной , а для гусениц бабочки этого вида критической является .

4.4.. Закон взаимодействия экологических факторов: оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору могут смещаться в зависимости от того, в сочетании с какими другими факторами осуществляется воздействие.

Учитель:Пример: жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе; мороз хуже переносится в сочетании с ветренной погодой и т. п.

Учитель предлагает предположить, где применяют такую закономерность(в сельскохозяйственной практике для поддержания оптимальных условий жизнедеятельности культурных растений. Например, при угрозе заморозков на почве, которые случаются в средней полосе даже в мае, растения на ночь обильно поливают.)

4.5. закон незаменимости факторов

4.6.. Закон экологической индивидуальности видов

экологические спектры (толерантность) разных видов не совпадает, каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Был сформулирован в 1924 г. русским ботаником Л.Г. Раменским

Запись в тетради определения среды обитания

Учащиеся называют водную, почвенную, наземно-воздушную и организменную, и их особенности.

Читайте также:

      

  • Нефрит у животных реферат
  •   

  • Филология как наука реферат
  •   

  • Реферат создание архива данных извлечение данных из архива
  •   

  • Имидж и бренд периодического издания реферат
  •   

  • Формирование мотивов и организация занятий физическими упражнениями реферат

Содержание

  1. Классификация экологических факторов
  2. Абиотические факторы (влияние неживой природы)
  3. Биотические факторы (влияние живой природы)
  4. Антропогенные факторы (влияние человека)
  5. Адаптация живых организмов к окружающей среде

Экологические факторы — совокупность всех признаков среды (температура, влажность, свет, давление воздуха, свойства почвы, состав воздуха, рельеф, живые организмы и др.), оказывающих воздействие на организм или экологическую систему в целом. Не все факторы одинаковые по своему значению, влияние некоторых из них является незначительным.

Классификация экологических факторов

Схема “Классификация экологических факторов среды”

Все известные экологические признаки среды в зависимости от их происхождения и характера влияния делят на три основные группы:

  • абиотические;
  • биотические;
  • антропогенные.

К абиотическим относятся факторы неорганической и неживой природы, к биотическим — воздействие живой природы (в том числе и человека), к антропогенным — влияние человека на природу как умышленное, так и неосознанное или неконтролируемое. Это разделение является условным, поскольку каждый фактор существует и проявляет себя как результат общего воздействия среды.

Давайте рассмотрим каждый вид экологических факторов среды более подробно.

Абиотические факторы (влияние неживой природы)

Неживая природа оказывает косвенное или прямое воздействие на всех живых существ. Значительные изменения условий окружающей среды (температура, свет, влажность, свойства почв, состав воздуха и т. п.) могут стать для живого организма критическими и даже привести к его гибели. К абиотическим факторам среды относятся:

  • Климатические — осадки, температура, свет, атмосферное давление и другие;
  • Орографические — особенности рельефа, высота над уровнем моря;
  • Эдафические — состав почв, ее физические свойства, плодородие, кислотность (pH), минерализация и другие;
  • Химические — газовый состав атмосферы и воды, содержание солей в воде, почвенный состав и другие химические свойства среды;
  • Гидрографические — плотность воды, ее проточность, скорость течения, световой режим и другие;
  • Пирогенные — воздействие пожаров, возникших по естественным причинам.

Биотические факторы (влияние живой природы)

Живые организмы находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, выстраивая различные типы внутривидовых и межвидовых отношений. В зависимости от того, к какому царству относиться живой организм, классификация биотических факторов осуществляется следующим образом:

  • Фитогенные — факторы влияния растений;
  • Зоогенные — факторы воздействие животных;
  • Микогенные — факторы влияние грибов;
  • Микробиогенные — факторы воздействие микроорганизмов.

Антропогенные факторы (влияние человека)

Антропогенные факторы изменения в природе, которые происходят в результате деятельности человека. Осваивая природу и адаптируя ее к своим потребностям, люди воздействуют на флору и фауну преобразовывая среду обитания. Влияние может быть косвенное, прямое или условное.

  • Косвенное антропогенное воздействие опосредствованное вмешательство человека в живую природу путем трансформации среды обитания (например, климатические изменения, нарушение физического или химического состава атмосферы, воды, почв и т.п.).
  • Прямое антропогенное воздействие проявляется непосредственным влиянием людей на основные компоненты экологической системы (вырубка лесов, охота на животных, сбор растений или грибов и т.п.).
  • Условное антропогенное воздействие влияния факторов живой и неживой природы, которые были нарушены в результате человеческой деятельности.

Адаптация живых организмов к окружающей среде

Газель-доркас, животное, среда обитания, пустыня, на песке,

Чтобы выжить и размножаться, все живые существа должны приспосабливаться к условиям, предоставляемым им средой обитания. Окружающая среда организма включает в себя все, что на него воздействует, а также все, на что воздействует сам организм. Соответствие между живым организмом и окружающей средой в биологии называют адаптацией.

Растения и животные адаптировались к окружающей среде генетически и посредством физиологической, поведенческой или эволюционной гибкости, включая как инстинктивное поведение, так и обучение. Адаптация имеет много измерений в том смысле, что большинство организмов должны одновременно приспосабливаться к многочисленным различным факторам окружающей среды. Адаптация включает в себя совладание не только с физической абиотической средой (свет, темнота, температура, вода, ветер), но и со сложной биотической средой (другие организмы, такие как конкуренты, паразиты, хищники и т.п.). Противоречивые требования этих различных компонентов экосистемы часто требуют, чтобы организм находил компромисс в своих адаптациях для каждого из них.

Соответствие любому заданному измерению требует определенного количества энергии, которая затем больше не будет доступна для остальных адаптаций. Присутствие хищников, например, может потребовать от животного осторожности, что, в свою очередь, снизит его эффективность кормления и, следовательно, его конкурентоспособность.

Организмы могут сравнительно легко приспособиться к хорошо предсказуемой среде и справляться с ней, даже если она регулярно меняется, при условии, что изменения не слишком экстремальные. Адаптация к непредсказуемой среде обычно труднее; адаптация к чрезвычайно неустойчивой среде может даже оказаться невозможной. Многие организмы развили в стадии покоя, которые позволяют им пережить неблагоприятные периоды, как предсказуемые, так и непредсказуемые. Креветки в пустынях и однолетние растения повсюду являются хорошими примерами. Яйца морских креветок годами сохраняются в соленой корке сухих пустынных озер. Когда редкий пустынный дождь заполняет одно из этих озер, из яиц вылупляются креветки, быстро вырастают и откладывают много новых яиц. Некоторые семена растений, которым уже много десятилетий, все еще жизнеспособны и способны прорасти.

Небольшие изменения в физической среде иногда могут улучшить адаптации организма к окружающей среде, но большие изменения почти всегда негативны. Изменения в экосистеме, снижающие общую адаптацию, в совокупности называются «деградацией окружающей среды». Такие изменения вызывают направленный отбор, приводящий к приспособлению к новой среде, или адаптации. Изменения в биотической среде (например, охотничья эффективность хищника) обычно направлены и, как правило, снижают уровень адаптации.

Гугломаг

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Не все нашли? Используйте поиск по сайту

Содержание:

  1. Классификация экологических факторов окружающей среды
  2. Абиотические факторы
  3. Биотические факторы
  4. Антропогенные факторы
  5. Структура факторов окружающей среды на живых организмах
  6. Закон минимума Либиха
  7. Закон толерантности Шелфорда
  8. Адаптация живых организмов. Диаграмма выживания
  9. Вывод:
Предмет: Биология
Тип работы: Курсовая работа
Язык: Русский
Дата добавления: 12.04.2019
  • Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой выпускной квалификационной работой!
  • Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

По этой ссылке вы сможете найти много готовых курсовых работ по биологии:

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

Введение:

Актуальность проблемы: изначально человек, как и другие живые существа, был естественным компонентом своей экосистемы, вписывался в его контуры веществ и жил по своим законам. Ситуация начала быстро меняться с началом промышленной революции в Европе в XVIII веке. Рост производительных сил и расширение экономической активности привели к негативному воздействию человека на окружающую среду, серьезные изменения в экологических системах стали беспокоить общественность. Несмотря на то, что предпринимаются усилия по сохранению окружающей среды (создаются законы, поощряется производство экологически чистой продукции, внедряются экологически чистые технологии, принимаются международные соглашения по охране окружающей среды и удалению токсичных отходов), экологические деградация достигла необратимого уровня. В условиях, когда масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду достигли таких масштабов, что жизнь на планете находится под угрозой, защита окружающей среды и рациональное природопользование выходят на первый план. Знание и понимание роли факторов окружающей среды окружающей среды, их влияния на живые организмы позволит вам регулировать многие экологические проблемы, а также выработать новую концепцию в системе природа-организм.

Классификация экологических факторов окружающей среды

Абиотические факторы

Отдельные компоненты среды обитания, которые влияют на живые организмы, на которые они реагируют адаптивными реакциями (адаптациями), называются факторами окружающей среды или факторами окружающей среды.

По природе экологические факторы подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы представляют собой совокупность факторов неорганической среды, которые влияют на жизнь и распространение животных и растений.

Они делятся на следующие группы:

  • климатические факторы (свет, температура, влажность, ветер, атмосферное давление и т. д.);
  • геологические факторы (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и т. д.);
  • орографические факторы или факторы возвышения (высота местности над уровнем моря, крутизна местности – угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности – положение местности по отношению к точкам света и т. д.);
  • эдафические или почвенно-почвенные факторы (гранулометрический состав, химический состав, плотность, структура, рН и т. д.);
  • гидрологические факторы (течение, соленость, давление и т. д.).

Среди абиотических факторов выделяются физические, химические и эдафические.

Физические факторы – это те, источником которых является физическое состояние или явление (механические, волновые и т. д.). Например, температура, если она высокая, приведет к ожогам, если она очень низкая, обморожению. Другие факторы могут влиять на влияние температуры: в потоке воды, на суше – ветре и влажности и т. д. Существуют физические факторы глобального воздействия на организмы – это естественные геофизические поля Земли. Воздействие на окружающую среду магнитных, электромагнитных, радиоактивных и других полей нашей планеты известно.

Химические факторы – это те, которые зависят от химического состава среды. Например, соленость воды. Если оно высокое, жизнь в водоеме может вообще не существовать (Мертвое море), но в то же время большинство морских организмов не могут жить в пресной воде. Жизнь животных на суше, в воде и т. д. Зависит от достаточности содержания кислорода. фактор среды обитания организм

Эдафические факторы, то есть почва – это сочетание химических, физических и механических свойств почв и горных пород, которые влияют как на живущие в них организмы, то есть те, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Влияние химических компонентов (питательных веществ), температуры, влажности, структуры почвы, содержания гумуса и т. д. Хорошо известно. на рост и развитие растений.

Среди абиотических факторов часто выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и т. д.) и гидрографические факторы водной среды (вода, течение, соленость и т. д.).

Биотические факторы

На живые организмы влияют не только абиотические факторы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за продовольственные ресурсы, за обладание определенными пастбищами или охотничьими угодьями, то есть вступать в конкуренцию друг с другом. В то же время хищничество, паразитизм и другие сложные взаимоотношения проявляются как на внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом уровне. Это уже факторы живой природы или биотические факторы.

Биотические факторы – это формы влияния живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает прямое или косвенное влияние других существ, вступает в отношения с представителями своего вида и других видов – растений, животных, микроорганизмов, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Например, в лесу под воздействием растительного покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где, по сравнению с открытой средой обитания, создается собственный режим температуры и влажности: зимой на несколько градусов теплее, летом прохладнее и влажнее. Особая микросреда возникает также в дуплах деревьев, в норах, в пещерах и т. д.

В зависимости от типа действующего организма они делятся на две группы:

  1. внутривидовые (гомотипические) факторы – это воздействие на организм особей одного и того же вида (зайца на зайца, сосны на сосне и т. д.);
  2. межвидовые (гетеротипические) факторы – это воздействие на организм особей других видов (волк на зайца, сосна на березе и т. д.).

В зависимости от принадлежности к определенному царству биотические факторы делятся на четыре основные группы:

  1. фитогенные факторы – это воздействие на организм;
  2. зоогенные факторы – влияние животных;
  3. микогенные факторы – влияние грибов;
  4. микробогенные факторы – влияние микроорганизмов (вирусы, бактерии, простейшие).

По типу взаимодействия они различают:

  • нейтрализм – оба типа независимы и не влияют друг на друга;
  • Конкуренция – каждый вид оказывает неблагоприятное влияние на другой;
  • Взаимность – виды не могут существовать друг без друга;
  • Протокооперация (сообщество) – оба вида образуют сообщество, но могут существовать отдельно, хотя сообщество приносит пользу обоим;
  • Комменсализм – один вид, комменсал, получает выгоду от сожительства, а другой вид – владелец не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость);
  • Аменсализм – один вид тормозит рост и размножение другого – аменсал;
  • Паразитизм – паразитирующий вид подавляет рост и размножение своего хозяина и может даже привести к его гибели;
  • Хищничество – хищный вид питается своей добычей.

Межвидовые отношения лежат в основе существования биотических сообществ (биоценозов).

Антропогенные факторы

Антропогенные факторы – это формы человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно влияют на их жизнь. В ходе истории человечества развитие охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности и транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает быстро расти.

Хотя человек влияет на дикую природу посредством изменения абиотических факторов и биотических связей видов, деятельность людей на планете следует выделять в виде особой силы, которая не вписывается в рамки этой классификации. В настоящее время судьба живого покрова Земли, всех видов организмов находится в руках человеческого общества, зависит от антропогенного воздействия на природу.

По своему влиянию на характер действия антропогенные факторы делятся на прямые и косвенные:

  • факторы прямого воздействия – это прямое (прямое) воздействие человека на организм (скашивание травы, вырубка лесов, отстрел животных, рыбалка и т. д.);
  • факторы косвенного воздействия – это косвенное (косвенное) воздействие на организм (загрязнение окружающей среды, разрушение мест обитания, беспокойство и т. д.).

В зависимости от воздействия воздействия антропогенные факторы делятся на следующие группы:

  • положительные факторы – факторы, улучшающие жизнь организмов или увеличивающие их численность (разведение и защита животных, посадка и кормление растений, защита окружающей среды и т. д.);
  • негативные факторы – факторы, которые ухудшают жизнь организмов или уменьшают их численность (вырубка деревьев, гибель животных, разрушение мест обитания и т. д.).

Современные экологические проблемы и растущий интерес к экологии связаны с воздействием антропогенных факторов.

Большинство факторов качественно и количественно меняются со временем. Например, климатические – днем, сезон, по году (температура, освещенность и т. д.).

Изменения факторов окружающей среды с течением времени могут быть:

  1. регулярно периодические, меняющие силу удара в зависимости от времени суток, времени года или ритма приливов в океане;
  2. нерегулярные, без четкой периодичности, например, изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера – штормы, ливни, оползни и т. д.;
  3. направленные в течение известных, иногда длительных периодов времени, например, во время охлаждения или потепления климата, зарастания водоемов, непрерывного выпаса скота в одном и том же районе и т. д.

Такое разделение факторов очень важно при изучении приспособляемости организмов к условиям жизни.

Структура факторов окружающей среды на живых организмах

Закон минимума Либиха

Закон минимума Либиха – закон ограничивающего фактора – это один из фундаментальных законов экологии, который гласит, что наиболее значимым для организма фактором является фактор, который больше всего отклоняется от своего оптимального значения. На каждого человека, население, сообщество одновременно влияют различные факторы, но только часть из них жизненно важна. Такие жизненно важные факторы называются ограничивающими. Чаще всего, по крайней мере, один фактор лежит вне оптимального. И возможность существования вида в том или ином месте зависит от этого фактора. В 1840 году Дж. Либих установил, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Он имеет приоритет в изучении различных факторов роста растений и определении того, что урожайность растений может быть наиболее эффективно увеличена путем улучшения минимального фактора, обычно азота и фосфора, а не тех питательных веществ, которые требуются в больших количествах. Вещества, которые требуются в небольших количествах, но которых очень мало в почвах, представляют собой ограничивающие микроэлементы (цинк, хром, медь и т. д.). Концепция Дж. Либиха о том, что рост растений зависит от питательного вещества, находящегося в минимальном количестве, стала известна как «закон минимума» Либиха (сельское хозяйство).

Для успешного применения концепции Либиха на практике необходимо добавить к ней два вспомогательных принципа:

  • первое носит ограничительный характер (закон Либиха строго применим только в стационарных условиях, т.е. когда приток и отток энергии и вещества сбалансированы);
  • вторым является принцип взаимодействия факторов, который гласит, что высокая концентрация или доступность одного вещества или действие другого (не минимального) фактора может изменить скорость потребления питательного вещества, содержащегося в минимальном количестве.

Согласно закону минимума, выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Дефицит факторов окружающей среды, т. е. близкий к необходимому минимуму, ограничивает жизнедеятельность организмов. Дальнейшее снижение фактора приводит к гибели организма или разрушению экосистемы.

Закон толерантности Шелфорда

Закон толерантности (закон оптимума или закон У. Шелфорда) – каждый фактор имеет определенные пределы положительного воздействия на организмы. Как недостаточное, так и чрезмерное действие фактора негативно сказывается на жизни людей. Чтобы выжить в естественной среде, животные и растения адаптировались к ее условиям, что было зафиксировано на генетическом уровне.

Этот закон действует для всех живых существ. А температура, влажность, концентрация веществ в воде, воздухе, почве и т. д. Могут выступать в качестве ограничивающего фактора. Воздействие антропогенных загрязнителей также подчиняется закону ограничивающих факторов. Для каждого загрязняющего вещества существует максимально допустимая концентрация (ПДК), то есть верхнее критическое значение, превышение которого приводит к необратимым изменениям в организме человека или в окружающей среде. Например, максимально допустимая концентрация химических веществ в почве для свинца составляет 20,0 мг / кг, для ртути 2,1 мг / кг, для марганца – 1500 мг / кг.

Адаптация живых организмов. Диаграмма выживания

Эволюционно развитые и наследственно закрепленные признаки живых организмов, обеспечивающие их нормальное функционирование при динамическом воздействии факторов окружающей среды, называются адаптациями. Тело адаптируется к температурным условиям, влажности, освещенности, солнечной радиации и другим факторам окружающей среды. И чем выше способность вида адаптироваться к отдельным факторам, тем больше вероятность того, что он выживет в окружающей среде.

Было установлено, что организм способен выживать только в пределах определенного диапазона изменчивости фактора окружающей среды.

Как при более низких, так и при более высоких значениях жизненные процессы тормозятся, поэтому может наступить смерть тела.

Зависимость интенсивности жизнедеятельности организма или популяции от интенсивности фактора.

Факторы окружающей среды количественно. В отношении каждого фактора можно выделить оптимальную зону (зону нормальной жизни), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма.

Оптимальным является такое количество фактора среды, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов подавлена. Помимо выносливости, существование организма невозможно. Существуют нижние и верхние пределы выносливости.

Способность живых организмов переносить количественные колебания в действии фактора окружающей среды в той или иной степени называется валентностью окружающей среды (толерантность, стабильность, пластичность).

Значения фактора окружающей среды между верхним и нижним пределами выносливости называют зоной толерантности. Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными, с узкой – стенобионтными. Организмы, которые переносят значительные колебания температуры, называются эвритермическими, а приспособленные к узкому температурному диапазону называются стенотермическими.

Таким же образом, что касается давления, различают heuris и стенобатические организмы, в отношении степени солености окружающей среды, heuris и stenohaline по отношению к питанию heuris и стенотрофов (термины heuris и stenophages используются вместе с ссылки на животных) и др.

Существует ряд ограничений, которые определяют изменчивость толерантности во времени и пространстве в зависимости от категории людей:

  1. Зона толерантности и оптимальное положение этого фактора могут быть разными для разных функций организма.
  2. Толерантность организма может зависеть от пола и возраста.
  3. Один и тот же вид организмов, обитающих в разных местах обитания, может иметь разные границы толерантности.
  4. Экологическая толерантность может измениться под влиянием других факторов окружающей среды.
  5. На выносливость организмов влияет скорость изменения фактора окружающей среды.

Экологическая толерантность вида является выражением степени его адаптации к условиям окружающей среды и определяется соответствующим кругом особей этого вида.

Вывод:

В ходе задания на абстрактное исследование были получены следующие результаты.

Установлено, что экологические факторы среды делятся на абиотические, биотические и антропогенные. Абиотические факторы представляют собой совокупность факторов неорганической среды, биотические факторы являются формами влияния живых существ друг на друга, антропогенные факторы являются формами деятельности человеческого общества.

Рассмотрены основные классификации абиотических, биотических и антропогенных факторов. Большинство факторов качественно и количественно меняются со временем. Изменения могут быть регулярно периодическими, нерегулярными, направленными.

Показано, что организм адаптируется к условиям существования на генетическом уровне. Адаптация позволяет сохранить внешний вид в природе. Экологическая толерантность вида является выражением степени его адаптации к условиям окружающей среды и определяется соответствующим кругом особей этого вида.

Сформулированы закон толерантности Шелфорда и закон минимума Либиха – каждый фактор имеет определенные пределы положительного воздействия на организм. Как недостаточное, так и чрезмерное действие фактора негативно сказывается на жизни людей. Наиболее значимым фактором для организма является фактор, который больше всего отклоняется от оптимального значения.

Было установлено, что организм способен выживать только в пределах определенного диапазона изменчивости фактора окружающей среды. В отношении каждого фактора выделяются оптимальная зона, зона пессимуса и пределы выносливости тела.

Приведенный выше анализ научной литературы в этой области позволяет сделать вывод, что экологический фактор влияет на живые организмы и непосредственно влияет на характер и интенсивность процессов, происходящих в экосистемах. Живые организмы реагируют на них адаптивными реакциями, которые развились в процессе эволюции. Один и тот же фактор у разных организмов может вызывать разные реакции. В процессе жизни соотношение факторов меняется.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

В основе взаимодействия организмов и окружающе й их среды находятся причинно-следственные от ношения . Организм получает из окружающей сред ы информацию в виде определенных сигналов , и меющих материальную природу , и реагиру ет на эти сигналы. Процессы управления жизнедеятельностью орган измов , природных систем , каче ством окружающей среды требуют точного измере ния , оценки уровней воздействия и ответных реакций . Иначе говоря , качество окружа ющ ей среды , как совокупнос ть определенных параметров , должно оценивать ся количественно . Поэтому биол огия , и ее раздел – эколо гия – науки точные , в их основе лежат мера и число ; В э кологии поступающие к организму сигналы назыв ают факторами . Экологиче ский фактор – это любой элемент окружающе й среды , способный оказывать прямое или ко свенное воздейст вие на живой организм хотя бы на одном из этапов его инди видуальн ого развития , или любое условие среды , на которое организм отвечает приспособительными реакциям и. В о бщем случае фактор – это движущая сила как ого-либо процесса или влияющее на организм условие . Окру жающая сре да характеризуется огромным разнообразием экологических факторов , в том числе и пока не известных . Каждый живой организм в течение всей своей жизн и нахо дится под возде йствием множества экологических факторов , различа ющихся происхождением , качеством , количеством , временем воздействия , т.е. режимом. Таким образом , окружающая среда – это фактически набор воздействующих на организ м экологических ф акторов. Но если окружающая среда , как мы уже сказа ли , не имеет количеств енных характеристик , то каждый отдельный фактор (будь то влажность , температура , давление , белки пищи , количество хищников , химическое со единение в воздухе и т.п .) характеризуется мерой и числом , т.е . его можно из мерить во времени и пространстве (в динами ке ), сравнить с каким-либо эталоном , подвергнуть моделированию , предсказанию (прогнозу ) и , в конечном счете , изменить в заданном направл ении . Управлять можно только тем , что имее т меру и число. Все экологические факторы в общем случае могут быть сгруппированы в две крупные категории : факторы неживой , и ли косной , природы , называемые иначе абиотичес кими или абиогенными , и факторы живой прир оды – биотические , или биоге нные . Но по свое му проис хождению обе группы могут быть как природными , так и антропогенными , т . е . связанными с влия нием человека * * Ино гда различают антропические и антропогенные ф ак торы . К первым относят лишь прямые возд ействия человека на природу (загрязнение , пром ысе л , борьбу с вредителями ), а ко в торым – преимуще ственно косвенные последствия , свя занные с изменением качества окру жающей сред ы. . Человек в своей деятельност и не только меняет режимы природных эколо гических факторов , но и создает новые , нап ример , синте зируя новые химические соедин ения – ядо химикаты , удобрения , лекарства , синтетичес кие материалы и др . В числе факторов н еживой природы присутствуют фи зические (космическ ие , климатические , орографические , почвенные ) и химические (компоненты воздуха , воды, ки слотность и иные химические свойства почвы , примеси промышленного происхождения ). К биотиче ским факторам относятся зоогенные (влияние жи вотных ), фитогенные (влияние растений ), микробогенны е (влияние мик роорганизмов ). В некоторых класс ификациях к биоти ч еским факторам относят и все антропогенные факторы , включая физические и химические. Выделяют факторы зависимые и независимые от численн ости и плотности организмов . Например , климати ческие факторы не зависят от численности животных , растений , а массовые за болевания , вызываемые па тогенными микроорганизмами (эпидем ии ) у животных или растений , безусловно , св язаны с их численностью. Макроклимат от численности животных не зависит , а микроклимат может существенно изменяться в результате их жизнедеятельности. Если , нап ример , насекомые при их высокой численности в лесу уничтожат большую часть хвои ил и листвы деревьев , то здесь изменится ветр овой режим , освещенность , температура , качество и количество корма , что скажется на сос тоянии последующих поколений тех же или других обитающих здесь животных . Массов ые размножения насекомых привлекают насекомых-хищ ников и насекомоядных птиц . Урожаи плодов и семян влияют на изменение численности м ышевидных грызунов , а также многих птиц , п итающихся семенами. Абио тические факторы (АФ ) — совокупность условий неорганической среды , каким-либо образом воздейству ющих на организмы и их сообщества ; в э ко логии абиотические факторы рассматриваются как непременные и важные факторы , обеспечиваю щие жизнь и развитие р астений , животных и микроорганизмов . Абиотич еские факторы могут вли я ть на организмы каждый в отдельности , одно временно или взаимодействуя друг с другом. К абиотическим факторам о тносятся климатические , или физические , условия среды (темпера тура , влажнос ть , осадки , свет , в етер , атмосферное дав ление , течения , ионизация во здуха , радиоактивное излучение , состав и плотн ость почвы , рельеф , высота и плотность сне жного покрова ); химические факторы (газовый сос тав атмосферы , морских и пресных вод , почвы и донных отложений ) и др. Абиотические факторы – составн ая часть экосистем и ландшафтов и играет решающую роль в ж изни и эволюции животных , растений и микро орга низмов , приспосабливающихся к условиям среды . Численность и рас предел ение организмов в пределах ареалов зависят от лимит ирующих абиотических факторов . У каждого организма по отношению к отдельному АФ есть оптимальные потребности ; крайние значен ия каждого АФ делают невозможным нормальную жизнедеятельность организма . Например , живые организмы могут существо вать , в основном , в интерва ле температур между 0 и 50°С , если не нар ушается нормальный обмен ве ществ. Темпер атурный фактор в изолированном виде способен вызвать гибель животных и растений от переохлаждения или перегрева . Однако АФ могут действовать совместно с другими факто рами . Например , сильный мороз хуже пере носится п ри высокой влажности воздуха . Перегрев органи змов при низкой относительной влажности насту пает медленнее , чем при высокой (и в то м и в другом случаях меняется интенсивность теплоотдачи ). АФ сами подвер гаются активному воздействию производственной и бытовой деятельности человека . В ряде рай онов Земли меняется химический и физ ический состав земной поверхности , атмо сферного воздуха , водоемов , нарушается обычный ход климатических процес сов . Эти изменения преоб р азуют окружающую среду . Вместе с тем , человек нередко сложившиеся природные абиотические факторы перестраивает с по мощью техники и новейших технологий в соответс твии со своими потребностя ми (переброска сток а рек , рассоление почв , защита от иссушающ их ве т ров и др .), способствуя о богащению и улучшению окружающей природной ср еды . Антропогенные изменения в природе — изменения , происход ящие в природе в результате хозяйственной деятельности человека или непосредственного об ще ния людей с окружающей природной с редой . Воздействие чело века на природу — необходимое условие его существования . В ре зультате это го воздействия возможно непрерывное обеспечение людей жизненными благами и в оспроизводство человеческого общества. Абиотически е факторы наземной среды. Абиоти ческа я компонента наземной среды (су ши ) включает совокупность климатических и почвенно-грунтовых условий , т.е . множество ди намичных во времен и и пространстве элемен тов , связанных друг с другом и влияющих на живые организмы. Особенности воз действия на би осферу со стороны косми ческих факторов и проявлений солнечной актив ности состо ят в том , что поверхность наше й планеты (где сосредоточена “пленка жизни “) как бы отделена от Космоса мощным слоем вещества в газообразном состоянии , т . е . атмосферой . Абио ти ч еская компонента наземной среды включает совокупность климатиче ских , гидрологических , почвенно-грунтовых усло вий , т.е . множество динамичных во времени и про странстве элементов , связанных между собой и влияющих на живые организмы . Атмосфере ка к среде , вос п ринимающей космиче ские и связанные с Солнцем факторы , принадлежит важней шая климатоформирующая функция. Атмосфера – газовая оболочка Земли . Е ё масса около 5,9*10 15 т . По характеру изменения темпера туры с увеличением высоты в атмосфере раз личают несколько слоев , разделенных узкими переходными зонами – паузами. Под действием солнечного излучения в атмосфере протекает множество реакций , в кото рых участвуют кислород , озон , азот , оксид а зота , пары воды , диоксид углерода . Лучистая энергия Солнца. Энергия солн ечного излуче ния распространяется в пространстве в виде электромагнит-ных волн. Количество энергии солнечного излучения , поступающе го к Земле (к верхней границе атмосферы ), практически по стоянно и оценивается значением 1370 Вт /м 2 . Эта величина называется солнечной постоянной . Однако приход эне ргии солнечного излучения к поверхности самой Земли существенно колеблется в зависимости от ряда условий : высоты Солнца над го ризонтом , широты , состояния атмо сферы и др . Форма Земли (геоид ) близка к шарообразной . П о этому наибольшее количество солн ечной энергии по глощается в низких широтах (экваториальный пояс ), где температура воздуха у земной поверхности , как правило , выше , чем в средних и высоких широтах . Приход энергии солнечного излучения в разные райо ны земног о шара и ее перераспре деление определяют климатические условия этих районов. Антропогенная деятельность существенно влияе т на кли матические факторы , изменяя их ре жимы . Так , массовые вы бросы в атмосферу тв ердых и жидких частиц от промышлен ных пр едприятий могут резко изменить режим ра ссеивания солнечного излучения в атмосфере и уменьшить приход тепло ты к поверхности Земли . Уничтожение лесов и иной расти тельност и , создание крупных искусственных водохранилищ на бывших территориях суши увеличивает отр ажение энергии , а загрязнение пылью , например , снега и льда – наоборот , увели чива ет поглощение , что приводит к их интенсивн ому таянию . Таким образом , мезоклимат может резко измениться под воз действием человека : понятно , что климат Северной Африки в о тдаленном п рошлом , когда она была огромным оазисом , су щественно отличался от сегодняшнего климата пустыни Сахара . Глобальные последствия антропоген ной деятельности , чре ватые экологическими катастр офами , сводят обычно к двум ги потетическим явлениям : парниковому эф фекту и ядерной зиме. Суть парникового эффекта состоит в следующем . Солнечные лучи проникают сквозь земную атмосферу к по верхности Земли . Однако накопление в атмосф ере диоксида углерода , оксидов азота , метана , паров воды , фторхлор-углеводородов (фреонов ) приводит к тому , что тепловое длинново лновое излучение Земли поглощается атмосферой . Это приводит к накоплению избыточной тепло ты в призем ном слое воздуха , т.е . нарушаетс я тепловой баланс плане ты . Такой эффект п одобен тому , который мы наблюдаем в покрыт ы х стеклом , или пленкой парниках . В результате температура воздуха у земно й поверхности может возрасти. Сейчас ежегодное возрастание содержания CO 2 оценива ется в 1-2 части на миллион . Такая ситуация , как считают , может привес ти уже в первой половине XXI в. к катастро фиче ским изменениям климата , в частности к мас совому таянию ледников и подъему уровня М ирового океана. Ядерная зима считается возможным следствием ядер ных (в том числе и локальных ) войн . В результате ядерных взрывов и неизбежных по сле них пожа ров тропосфера окажется н асыщенной твердыми частицами пыли , пепла . Земл я окажется закрытой (экранированной ) от солнеч ных лучей в течение многих недель и д аже месяцев , т . е . наступит так называемая “ядерная ночь “. Одновременно в результате образования окси д ов азота произойдет разрушение озонового слоя планеты. Экранирование Зе мли от солнечного излучения приведет к си льному понижению температуры с неизбежным сни жением урожаев , массовой гибелью живых органи змов , включая чело века , от холода и голода . А те орга низмы , которые сумеют пе режить данную ситуацию до восстановления про зрачности атмосферы , окажутся под воздействием жесткой ультрафиоле товой радиации (из-за разруш ения озона ) с неизбежным нарас танием частоты раковых и генетических заболеваний. С лучистой энергией Солнца связана освещенность земной поверх ности , определяющаяся продолжительностью и интенсивностью светового потока . Вследствие вращения Земли происходит периодическое чередование темного и светлого времени суток , а также изменение продолжите ль н ости светового дня . Поскольку д анный фактор имеет правильную периодич ность , то его значение для жизни исключительно в елико . У растений и животных в процессе эволюции выработались глубокие физиологические , морфологические и поведенческие адаптации к динам и ке освещенности . У всех ж ивотных , включая человека , существуют так назы ваемые ц и р к а д н ы е (суточные ) ритмы активности . Многие растения распускают цветы в дневное время и закрыв ают их ночью , а процессы фотосинтеза и дыхания , световые и темнов ы е ре акции наглядно демонстрируют приспо собленность ж ивого к освещенности. Требования организмов к определенной прод олжительности темного , и светлого времени нос ят название фотопериодизма , причем особенно в ажное значение имеют сезонные колебания освещ еннос ти . Для некоторых организмов , наприме р насекомых , характерны пороговые длины дня . Так , если продолжительность дня меньше 15 ч , то развитие поколения у такой известной бабочки , как капустница , может задерживаться . Прогрессивная тенденция к уменьшению продо л жительности светового дня от лет а к осе ни служит информацией для подгото вки к зимовке или спячке . Поскольку фотопе риодические условия зависят от широты , у р яда видов (в первую очередь у насекомых ) могут образовываться географические расы , разл и чающиеся п о пороговой продолжительнос ти дня. Влажность воздуха. Это содержание в воздухе в одяного пара . Наиболее богаты влагой нижние слои атмосферы (до высоты 1,5-2,0 км ), где конц ентрируется примерно 50 % всей атмосферной влаги . Содержание водяного пара в возду х е з ависит от температуры последнего : при каждой кон кретной температуре существует определенный предел на сыщения воздуха парами воды , на зываемый максимальным насыщением. Обычно содержание паров воды в воздухе не достигает возможного максим ума . Разница меж ду максимально воз можным и данным конкретным насыщением называется дефицитом влажности , или недостатком насыщения . Это важнейший экологический показатель , широ ко исполь зуемый в сельском и лесном хозя йстве , и поэтому метеоро логические станции об язательн о его учитывают. Фактическое содержание водяных паров в воздухе в данный момент времени , выраженное в паскалях , в милли метрах ртутного столб а или в килограммах влаги на 1 м 3 сухого воздуха , называют абсолютной влаж ностью , а выраженное в процентах по отнош ению к макси маль но возможному – относительной. Осадки. Атмосферные осадки – это во да в жидком (капли ) или твердом состоянии , выпадающая на земную по верхность из обл аков или осаждающаяся непосредственно из возд уха вследствие сгущения водяного пара . Из об лаков мо гут выпадать дождь , снег , мо рось , ледяной дождь , снежные зерна , ледяная крупа , град . Количество выпавших осадков изм еряется толщиной слоя выпавшей воды в мил лиметрах. Осадки тесно связаны с влажностью воздуха и пред став ляют собой результат конден сации вод яных паров . Вследст вие конденсации в приземно м слое воздуха образуются ро сы , туманы , а при низких температурах наблюдается кристалл изация влаги . Конденсация и кристаллизация па ров воды в более высоких слоях атмосферы образуют облака различной с труктур ы и являются причиной атмосферных осадков . Осадки – важнейшее звено в круговороте воды на Земле , причем в разных широтах кол ичество осадков резко колеблется . Выделяют вл ажные (гумидные ) и сухие (арид ные ) зоны зем ного шара . Максимальное количество о садков выпадает в зоне тропических лесов ( до 2000 мм /год ), в то время как в аридн ых зонах (например , в пустынях ) -0,18 мм /год. Атмосферные осадки – важнейший фактор , оказывающий влияние на процессы загрязнения природной среды. Движение воздушных масс (ве тер ). Как известно , причи ной образов ания ветровых потоков и перемещения воздуш ны х масс является неравномерный нагрев разных участков земной поверхности , связанный с перепадами давления . Вет ровой поток направлен в сторону меньшего давления , но и враще ние Земли также влияет на циркуляцию воздушных масс в глобальном масштабе . В приземном слое воздуха движение воздушных масс оказывает влияние на все метео рологичес кие факторы окружающей среды , т.е . на клима т , включая режимы температуры , влажности , испар ения с по верхности суши и моря , а также транспирацию растений. Ветровые пото ки – важнейший фактор перенос а , рассеивания и выпаде ния загрязняющих вещес тв , поступающих в атмосферу от промышленных предприятий , теплоэнергетики , транспорта . Сила и направление вет ра определяют режимы загрязненно сти окружающей среды . Например , штиль в сочетании с инверсией температуры возд уха рассматривается как небла гоприятные метеорол огические условия , способст вующие длительному , си льному загрязнению воздуха в рай онах промышл е нных предприятий и проживания лю дей. Присутствие водяных паров (тумана ) в в оздухе при одно временном поступлении в него , например , диоксида серы приводит к тому , что последний превращается в сернистую к ислоту , которая окисляется до серной . В ус ловиях засто я воздуха (штиль ) образуется устойчивый токсичный туман . Подобные вещества могут вымываться из атмосферы и вы падат ь на поверхность суши и океана . Типичным результа том являются так называемые кислотн ые дожди . Твердые примеси в атмосфере могу т служить ядр а ми конденсации влаг и , вызывая разные формы осадков. Давление атмосферы . Нормальным давлением принято с читать 101,3 кПа (760 мм рт . ст .). В пределах по верхности земного шара существуют области выс окого и низкого давле ния , причем наблюдаются сезонные и су точные минимумы и м аксимумы давления в одних и тех же то чках . Различаются также морской и континентал ьный типы динамики атмо сферного давления . Пер иодически возникающие области низ кого давления носят название циклонов и характеризуют ся мощными потоками в оздуха , движущегося по спирали и перемещающегося в пространств е к центру . Циклоны связа ны с неустойчиво й погодой и большим количеством осадков. В противоположность им , антициклоны харак теризуют ся устойчивой погодой , низкими скоростями ветра , в ряде случа ев температурными инверсиями . При антициклонах мо гут возникать неблагоприятные с точки зрения переноса и рассеивания примесей метеорологические условия. Орографические (геоморфологические ) факторы. Геомор фология – наука о рельефе . Эти факторы имеют преи мущест венно к освенное значение , поскольку , например , отметка мест ности (высота ) собственно экологическим фак тором не является . Но от высоты , от сте пени крутизны склона горы или холма , ориен тации склона относительно стран света , общей структуры рельефа з а висит весь комплекс микроклиматических и почвенных фактор ов . Кроме того , крутизна склона и особенно сти его поверхности могут сказываться на развитии корневых систем растений , их внешнем строении : в горных условиях ряд древес ны х пород приобретает низкорос л ость , стелющиеся (так назы ваемые стланиковые ) формы . Рельеф оказывает влияние на процессы поч вообразования , причем почвы на склонах особен но ранимы и уничтожение растительности (напри мер , при рубках леса ), усиленная пастьба ск ота вызывают разрушение почв (эро зи ю ). Существует ряд ограничений на вырубку лесов в горах , на иные виды пользования. Рельеф местности является одним из важнейших факто ров , от которых зависит перенос , рассеивание и на копление вредных примесей в атмосферном возду хе . Расположенные в н изинах населенные пункты в зонах рассеивания промыш ленных вы бросов подвергаются сильному застойному за грязне нию , а растительность – угнетению вплоть до гибели. Различают самые крупные формы рельефа , связанные с процес сами горообразования (макрорельеф ), ф ормы с колеба ниями высоты от 1 до 10 м (мезорельеф ) и самые мелкие формы с перепадами в пределах десятков сантиметров (мик рорельеф ). В условиях пересеченного рельефа с вытянутыми элементами (ущельями , каньонами ) образуются св оего рода “трубы “, через кот о рые вредные примеси могут переноситься на деся тки километров. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЗМ ОВ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Любой экологический фактор динамичен , изменчив во в ремени и пространстве. Теплое время года с правильной период ичностью сменя ется холодным ; в течение суток наблюдаются более или ме нее широкие колебания температуры , освещенности , влаж ности , силы ветра и т . п . Все это – природные колебания экологических факторов , однако воздей ствовать на них спо собен и человек . Влиян ие а н тропогенной деятельности на окружающую среду проявляется в общем случае в измене нии режимов (абсолютных значений и динамики ) экологи ческих факторов , а также – состава факторов , например при внесении ксенобиотиков в природные системы в процессе производс т ва или специальных мер оприятий – таких , как защита растений при п омощи ядохимикатов или внесение органических и минеральных удобрений в почву. Однако к аждому живому организму требуются строго оп р еделенные уровни , количества (дозы ) экологических факто ров, а также определенные пределы их колебаний . Если режимы всех экологичес ких факторов соответствуют наследствен но закрепл енным требованиям организма (т.е . его генотипу ), то он способен выживать и давать жиз неспособное потомство . Требования и устойчивость т о го или иного вида организм а к экологическим факторам определяют границы географиче ской зоны , в пределах которой он может обитать , т.е . его ареал . Факторы окружающей среды определяют также ам плитуду колебаний численности того или иного вида во вре мени и пространстве , котора я никогда не остается постоян ной , а измен яется в более или менее широких пределах. Живой организм в природных условиях од новременно подвергается воздействию со стороны не одного , а многих экологич еских факторов – как биотических , так и абиоти ческих , причем каждый фактор требуется организму в опреде ленных количествах или д озах . Растения нуждаются в значи тельных колич ествах влаги , питательных веществ (азот , фос фо р , калий ), но другие вещества , например бор или молибден , требуют с я в нич тожных количествах . Тем не менее недостаток или отсутствие любого вещества (как макро -, так и микроэле мента ) отрицательно сказывается на состоянии организма , да же если все остальные присутствуют в требуемых количествах.