Keskkonnategurid on otsesed. Keskkonnategurid, nende mõju organismidele

Alustame oma tutvumist ökoloogiaga võib-olla ühest enim arenenud ja uuritud sektsioonist - autekoloogiast. Autekoloogia keskendub indiviidide või indiviidide rühmade vastasmõjule nende keskkonnatingimustega. Seetõttu on autekoloogia põhimõisteks keskkonnategur, see tähendab faktor keskkond, mis mõjutavad keha.

Ilma ühe või teise teguri optimaalse mõju uurimiseta ei ole võimalik võtta keskkonnameetmeid bioloogilised liigid. Tõepoolest, kuidas saab üht või teist liiki kaitsta, kui ei tea, milliseid elutingimusi see eelistab? Isegi sellise liigi nagu Homo sapiens "kaitseks" on vaja teadmisi sanitaar- ja hügieenistandarditest, mis ei ole midagi muud kui erinevate keskkonnategurite optimaalsed väärtused inimeste suhtes.

Keskkonna mõju organismile nimetatakse keskkonnateguriks. Täpne teaduslik määratlus on järgmine:

ÖKOLOOGILINE FAKTOR – mis tahes keskkonnaseisund, millele elusolendid reageerivad kohanemisreaktsioonidega.

Keskkonnategur on keskkonna mis tahes element, millel on otsene või kaudne mõju elusorganismidele vähemalt ühes nende arengufaasis.

Oma olemuselt jagunevad keskkonnategurid vähemalt kolme rühma:

abiootilised tegurid - elutu looduse mõju;

biootilised tegurid - eluslooduse mõju.

inimtekkelised tegurid - mõistliku ja ebamõistliku inimtegevuse põhjustatud mõjud ("anthropos" - inimene).

Inimene muudab elusat ja elutut loodust ning võtab teatud mõttes geokeemilise rolli (näiteks vabastab miljonite aastate jooksul kivisöe ja nafta kujul immutatud süsinikku ning paiskab selle süsihappegaasina õhku). Seetõttu on inimtekkelised tegurid oma mõju ulatuse ja globaalsuse poolest lähenemas geoloogilistele jõududele.

Ei ole harvad juhtumid, kus keskkonnategurid allutatakse üksikasjalikumale klassifikatsioonile, kui on vaja välja tuua konkreetne tegurite rühm. Näiteks on olemas klimaatilised (kliimaga seotud) ja edafilised (muld) keskkonnategurid.

Õpikunäitena keskkonnategurite kaudsest toimest tuuakse nn linnuturud, mis kujutavad endast tohutuid lindude kontsentratsioone. Lindude suurt tihedust seletatakse terve põhjuse ja tagajärje seoste ahelaga. Vette satuvad lindude väljaheited, vees olevad orgaanilised ained mineraliseeritakse bakterite toimel, suureneb kontsentratsioon mineraalid toob kaasa vetikate ja nende järel zooplanktoni arvukuse suurenemise. Kalad toituvad madalamatest vähilaadsetest, mis on zooplanktoni osa, ja linnud, kes elavad linnukoloonias, toituvad kaladest. Kett on suletud. Lindude väljaheited toimivad keskkonnategurina, mis suurendab kaudselt linnukoloonia suurust.

Kuidas võrrelda looduses nii erinevate tegurite mõju? Vaatamata tohutule hulgale teguritele, alates keskkonnateguri kui keha mõjutava keskkonnaelemendi määratlusest, järgneb midagi ühist. Nimelt: keskkonnategurite mõju väljendub alati muutustes organismide elutegevuses ja viib lõpuks populatsiooni suuruse muutumiseni. See võimaldab võrrelda erinevate keskkonnategurite mõju.

Ütlematagi selge, et teguri mõju indiviidile ei määra mitte teguri olemus, vaid selle annus. Ülaltoodu ja lihtsa elukogemuse valguses saab selgeks, et mõju määrab teguri annus. Tõepoolest, mis on "temperatuuri" tegur? See on üsna abstraktne, aga kui öelda, et temperatuur on -40 Celsiuse järgi, pole abstraktsioonideks aega, mässige end parem kõige sooja sisse! Seevastu +50 kraadi ei tundu meile palju parem.

Seega mõjutab tegur organismi teatud doosiga ning nende annuste hulgas võib eristada minimaalseid, maksimaalseid ja optimaalseid doose, aga ka väärtusi, mille juures indiviidi elu katkeb (neid nimetatakse letaalseks või surmav).

Erinevate annuste mõju elanikkonnale tervikuna on graafiliselt väga selgelt kirjeldatud:

Ordinaattelg näitab populatsiooni suurust sõltuvalt konkreetse faktori annusest (abstsisstelg). Selgitatakse välja teguri optimaalne doos ja teguri doos, mille juures antud organismi elutegevust pärssitakse. Graafikul vastab see 5 tsoonile:

optimaalne tsoon

sellest paremal ja vasakul on pessimumistsoonid (optimaalse tsooni piirist max või min)

letaalsed tsoonid (üle max ja min), kus populatsiooni suurus on 0.

Tegurväärtuste vahemikku, mille ületamisel muutub indiviidide normaalne toimimine võimatuks, nimetatakse vastupidavuse piirideks.

Järgmises tunnis vaatleme, kuidas organismid erinevad erinevate keskkonnategurite poolest. Ehk siis järgmises tunnis räägime ökoloogilistest organismirühmadest, aga ka Liebigi tünnist ja sellest, kuidas see kõik on seotud suurima lubatud kontsentratsiooni määramisega.

Sõnastik

ABIOOTILINE TEGUR - anorgaanilise maailma seisund või tingimuste kogum; elutu looduse ökoloogiline tegur.

ANTROPOGEENNE FAKTOR – keskkonnategur, mis tuleneb inimtegevusest.

PLANKTON on veesambas elavate organismide kogum, mis ei suuda aktiivselt vastu seista hoovuste kandmisele, see tähendab vees "hõljumisele".

LINNUTURG - veekeskkonnaga seotud lindude koloniaalne asula (kullid, kajakad).

Millistele keskkonnateguritele kogu nende mitmekesisusest uurija eelkõige tähelepanu pöörab? Harvad on juhud, kus teadlase ees seisab ülesanne välja selgitada need keskkonnategurid, mis pärsivad antud populatsiooni esindajate elutegevust ning piiravad kasvu ja arengut. Näiteks tuleb välja selgitada saagikuse languse põhjused või loodusliku populatsiooni väljasuremise põhjused.

Kogu keskkonnategurite mitmekesisuse ja nende ühise (kompleksse) mõju hindamisel tekkivate raskuste juures on oluline, et loodusliku kompleksi moodustavad tegurid oleksid ebavõrdse tähtsusega. 19. sajandil tuvastas Liebig (1840), uurides erinevate mikroelementide mõju taimekasvule: taime kasvu piirab element, mille kontsentratsioon on minimaalne. Puudulikku tegurit nimetati piiravaks. Seda olukorda aitab piltlikult kujutada nn Liebigi tünn.

Liebig tünn

Kujutage ette tünni, mille külgedel on erineva kõrgusega puitliistud, nagu on näidatud joonisel. On selge, et olenemata sellest, kui kõrged on teised liistud, võite tünni valada ainult nii palju vett, kui on kõige lühemad liistud (in sel juhul- 4 sureb).

Jääb üle vaid mõned terminid “asendada”: valatud vee kõrgus olgu mingi bioloogiline või ökoloogiline funktsioon (näiteks tootlikkus) ja liistude kõrgus näitab ühe või teise doosi kõrvalekalde astet. tegur optimaalsest.

Praegu tõlgendatakse Liebigi miinimumseadust laiemalt. Piiravaks teguriks võib olla tegur, mida ei ole mitte ainult napilt, vaid ka ülemääraselt.

Keskkonnategur mängib PIIRATAVATE TEGURITE rolli, kui see tegur on alla kriitilise piiri või ületab maksimaalset talutavat taset.

Piirav tegur määrab liigi levikuala või (leebemates tingimustes) mõjutab üldist ainevahetuse taset. Näiteks fosfaadisisaldus merevesi on planktoni arengut ja üldiselt koosluste produktiivsust määrav piirav tegur.

Mõiste "piirav tegur" kehtib mitte ainult erinevate elementide, vaid ka kõigi keskkonnategurite kohta. Tihti toimivad konkurentsisuhted piirava tegurina.

Igal organismil on erinevate keskkonnategurite suhtes vastupidavuse piirid. Sõltuvalt sellest, kui laiad või kitsad need piirid on, eristatakse euribiont- ja stenobiontorganisme. Eurybiontid on võimelised taluma mitmesuguseid erinevate keskkonnategurite intensiivsust. Oletame, et rebase elupaik ulatub metsatundrast steppideni. Stenobiontid, vastupidi, taluvad vaid väga kitsaid keskkonnateguri intensiivsuse kõikumisi. Näiteks peaaegu kõik troopiliste vihmametsade taimed on stenobiontid.

Ei ole harvad juhud, kui näidatakse, millist tegurit silmas peetakse. Seega saab rääkida eurütermilistest (taluvad suuri temperatuurikõikumisi) organismidest (paljud putukad) ja stenotermilistest (troopiliste metsataimede puhul võib temperatuurikõikumine +5... +8 kraadi C piires olla hävitav); eury/stenohaliin (talub/ei talu vee soolsuse kõikumisi); evry/stenobate (elavad reservuaari laiades/kitsas sügavuspiirides) ja nii edasi.

Tekkimine protsessis bioloogiline evolutsioon stenobionti liike võib vaadelda kui spetsialiseerumise vormi, mille puhul saavutatakse suurem efektiivsus kohanemisvõime arvelt.

Faktorite koostoime. MPC.

Kui keskkonnategurid toimivad iseseisvalt, piisab keskkonnategurite kompleksi ühise mõju määramiseks antud organismile "piirava teguri" mõistest. Siiski sisse tegelikud tingimused keskkonnategurid võivad üksteise mõju tugevdada või nõrgendada. Näiteks Kirovi oblastis talutakse pakast kergemini kui Peterburis, kuna viimases on kõrgem õhuniiskus.

Keskkonnategurite koosmõju arvestamine on oluline teaduslik probleem. Eristada saab kolme peamist tegurite koostoime tüüpi:

aditiivne - tegurite koostoime on iga teguri mõjude lihtne algebraline summa iseseisvalt toimides;

sünergiline - tegurite ühine toime suurendab efekti (see tähendab, et nende koos toimimise mõju on suurem kui iga teguri mõjude lihtne summa, kui nad tegutsevad iseseisvalt);

antagonistlik - tegurite ühine toime nõrgendab mõju (st nende ühistegevuse mõju on väiksem kui iga teguri mõjude lihtsumma).

Miks on nii oluline teada keskkonnategurite koosmõjust? Saasteainete maksimaalse lubatud kontsentratsiooni (MAC) väärtuse või saasteainetega kokkupuute (näiteks müra, kiirgus) maksimaalse lubatud taseme (MPL) väärtuse teoreetiline põhjendus põhineb piirava teguri seadusel. Maksimaalne lubatud kontsentratsioon määratakse katseliselt tasemele, mille juures patoloogilisi muutusi organismis veel ei esine. Sellel on omad raskused (näiteks on enamasti vaja loomade kohta saadud andmeid ekstrapoleerida inimestele). Nendest me praegu siiski ei räägi.

Pole harvad juhud, kui keskkonnaasutused teatavad rõõmsalt, et enamiku saasteainete tase linna atmosfääris jääb MPC piiresse. Ja samal ajal väidavad riigi sanitaar- ja epidemioloogiaasutused suurenenud tase hingamisteede haigused lastel. Seletus võiks olla selline. Pole saladus, et paljudel õhusaasteainetel on sarnane toime: need ärritavad ülemiste hingamisteede limaskesti, põhjustavad hingamisteede haigusi jne. Ja nende saasteainete koosmõju annab aditiivse (või sünergilise) efekti.

Seetõttu tuleks ideaaljuhul MPC standardite väljatöötamisel ja olemasoleva keskkonnaolukorra hindamisel arvesse võtta tegurite koostoimet. Kahjuks võib seda praktikas väga raske teha: sellist eksperimenti on raske planeerida, vastastikmõju on raske hinnata, pluss MPC karmistamisel on negatiivsed majanduslikud mõjud.

Sõnastik

MIKROELEMENTID - keemilised elemendid, mis on organismidele vajalik väikestes kogustes, kuid määrab nende arengu edukuse. M. mikroväetiste kujul kasutatakse taimede produktiivsuse suurendamiseks.

LIITING FAKTOR - mingi protsessi kulgemisele või organismi (liigi, koosluse) olemasolule raamistiku (määrav) seadev tegur.

PIIRKOND - mis tahes süstemaatilise organismirühma (liik, perekond, perekond) levikuala või teatud tüüpi organismide kooslused (näiteks samblike männimetsade elupaik).

AINEVAHETUS – (keha suhtes) ainete ja energia järjestikune tarbimine, muundumine, kasutamine, kogunemine ja kadu elusorganismides. Elu on võimalik ainult tänu ainevahetusele.

EURYBIONT – erinevates keskkonnatingimustes elav organism

STENOBIONT on organism, mis nõuab rangelt määratletud eksisteerimistingimusi.

KSENOBIOOTIK – organismile võõras keemiline aine, mis loomulikult ei kuulu biootilist tsüklisse. Reeglina on ksenobiootikum antropogeenset päritolu.

Ökosüsteem

LINN- JA TÖÖSTUSÖKOSÜSTEEMID

Linna ökosüsteemide üldised omadused.

Linnade ökosüsteemid on heterotroofsed, proportsioonid päikeseenergia, mida kinnitavad linnatehased või majade katustel paiknevad päikesepaneelid, on tähtsusetu. Linna ettevõtete peamised energiaallikad, linnaelanike korterite küte ja valgustus asuvad linnast väljas. Need on nafta-, gaasi-, söemaardlad, hüdro- ja tuumaelektrijaamad.

Linn tarbib tohutul hulgal vett, millest vaid väikese osa kasutab inimene otsetarbimiseks. Suurem osa veest kulub tootmisprotsessidele ja majapidamisvajadustele. Isiklik veetarbimine linnades jääb vahemikku 150–500 liitrit päevas ja tööstust arvestades kuni 1000 liitrit päevas kodaniku kohta. Linnade kasutatav vesi naaseb loodusesse saastatuna – see on küllastunud raskmetallide, naftasaaduste jääkidega, keeruliste orgaaniliste ainetega nagu fenool jne. See võib sisaldada patogeenseid mikroorganisme. Linn paiskab atmosfääri mürgiseid gaase ja tolmu ning prügilatesse koondab mürgiseid jäätmeid, mis allikaveevooludega satuvad veeökosüsteemidesse. Taimed, mis on osa linna ökosüsteemidest, kasvavad parkides, aedades ja muruplatsidel; nende peamine eesmärk on reguleerimine. gaasi koostisõhkkond. Nad eraldavad hapnikku, neelavad süsinikdioksiidi ja puhastavad atmosfääri kahjulikest gaasidest ja tolmust, mis satuvad sinna tööstusettevõtete ja transpordi käigus. Taimedel on ka suur esteetiline ja dekoratiivne väärtus.

Loomi ei esinda linnas mitte ainult looduslikes ökosüsteemides levinud liigid (parkides elavad linnud: punapea, ööbik, lagle; imetajad: hiired, oravad ja teiste loomarühmade esindajad), vaid ka eriline linnaloomade rühm. - inimeste kaaslased. See koosneb lindudest (varblased, kuldnokad, tuvid), närilistest (rotid ja hiired) ja putukatest (prussakad, lutikad, ööliblikad). Paljud inimestega seotud loomad toituvad prügimägedel olevast prügist (nokad, varblased). Need on linnaõed. Orgaaniliste jäätmete lagunemist kiirendavad kärbsevastsed ning teised loomad ja mikroorganismid.

Kaasaegsete linnade ökosüsteemide peamine omadus on see, et nende ökoloogiline tasakaal on häiritud. Inimene peab enda peale võtma kõik aine- ja energiavoolu reguleerimise protsessid. Inimene peab reguleerima nii linna energia- ja ressursitarbimist - tööstuse toorainet ja inimestele toiduaineid, kui ka tööstus- ja transporditegevuse tulemusena atmosfääri, vette ja pinnasesse sattuvate mürgiste jäätmete hulka. Lõpuks määrab see nende ökosüsteemide suuruse, mis arenenud riikides ja viimastel aastatel Venemaal on äärelinna suvilatehitamise tõttu kiiresti “levinud”. Madalad arendusalad vähendavad metsade ja põllumaade pindala, nende “laialiminek” eeldab uute kiirteede rajamist, mis vähendab toitu tootvate ja hapnikuringet läbi viivate ökosüsteemide osakaalu.

Tööstuslik reostus.

Linnade ökosüsteemides on tööstusreostus loodusele kõige ohtlikum.

Atmosfääri keemiline saastatus. See tegur on üks inimelule ohtlikumaid. Levinumad saasteained

Vääveldioksiid, lämmastikoksiidid, süsinikmonooksiid, kloor jne. Mõnel juhul on kaks või suhteliselt vähe neid suhteliselt vähe ohtlikud ained atmosfääri sattudes võivad päikesevalguse mõjul tekkida mürgised ühendid. Keskkonnakaitsjad loevad umbes 2000 õhusaasteainet.

Peamised saasteallikad on soojuselektrijaamad. Katlamajad, naftatöötlemistehased ja mootorsõidukid saastavad samuti tugevalt atmosfääri.

Veekogude keemiline reostus. Ettevõtted juhivad veekogudesse naftasaadusi, lämmastikuühendeid, fenooli ja paljusid muid tööstusjäätmeid. Naftatootmise käigus reostatakse veekogusid soolase ainega, transportimisel lekib ka nafta ja naftasaadused. Venemaal kannatavad naftareostuse all enim Lääne-Siberi põhjaosa järved. Viimastel aastatel on olmereovee oht veeökosüsteemidele suurenenud. Need heitveed sisaldavad suurenenud kontsentratsiooniga pesuaineid, mida mikroorganismidel on raske lagundada.

Kuni atmosfääri paisatavate või jõgedesse paisatavate saasteainete hulk on väike, suudavad ökosüsteemid ise nendega toime tulla. Mõõduka reostuse korral muutub vesi jões peaaegu puhtaks 3-10 km kaugusel reostusallikast. Kui saasteaineid on liiga palju, ei suuda ökosüsteemid nendega toime tulla ja algavad pöördumatud tagajärjed.

Vesi muutub joogikõlbmatuks ja inimestele ohtlikuks. Saastunud vesi ei sobi ka paljudele tööstusharudele.

Pinnase pinna saastumine tahkete jäätmetega. Linna tööstus- ja olmejäätmete prügilad hõivavad suuri alasid. Prügi võib sisaldada mürgiseid aineid nagu elavhõbe või muud raskemetallid, keemilised ühendid, mis lahustuvad vihma- ja lumevees ning satuvad seejärel veekogudesse ja põhjavette. Prügikasti võivad sattuda ka radioaktiivseid aineid sisaldavad seadmed.

Pinnase pind võib olla saastunud kivisöel töötavate soojuselektrijaamade, tsementi, tulekindlaid telliseid jne tootvate ettevõtete suitsust ladestunud tuhaga. Selle saastumise vältimiseks paigaldatakse torudele spetsiaalsed tolmukollektorid.

Põhjavee keemiline saastumine. Põhjaveevoolud kannavad tööstusreostust pikkade vahemaade taha ja alati ei ole võimalik kindlaks teha selle allikat. Reostuse põhjuseks võib olla mürgiste ainete leostumine vihma- ja lumeveega tööstuslikest prügilatest. Reostus põhjavesi See juhtub ka tänapäevaste meetoditega õlitootmise käigus, kui naftareservuaaride taaskasutamise suurendamiseks juhitakse pumpamisel koos õliga pinnale kerkinud soolane vesi uuesti kaevudesse.

Soolane vesi satub põhjaveekihtidesse ja kaevude vesi omandab kibeda maitse ega kõlba joomiseks.

Mürasaaste. Mürasaaste allikaks võib olla tööstusettevõte või transport. Eriti valju müra tekitavad rasked kallurautod ja trammid. Müra mõjutab inimese närvisüsteemi ja seetõttu rakendatakse linnades ja ettevõtetes mürakaitsemeetmeid.

Raudtee- ja trammiliinid ning maanteed, mida mööda kulgeb kaubavedu, on vaja viia linnade keskosadest hajaasustusaladele ja nende ümber luua hästi müra neelavatesse rohealadesse.

Lennukid ei tohiks lennata üle linnade.

Müra mõõdetakse detsibellides. Kella tiksumine on 10 dB, sosin 25, tiheda liiklusega maanteelt kostab 80, lennuki müra õhkutõusu ajal 130 dB. Müra valulävi - 140 dB. Elamupiirkondades ei tohiks müra päevasel ajal ületada 50-66 dB.

Saasteainete hulka kuuluvad ka: mullapinna saastumine katte- ja tuhapuistangutega, bioloogiline reostus, soojusreostus, kiirgusreostus, elektromagnetreostus.

Õhusaaste. Kui võtta õhusaaste üle ookeani ühe ühikuna, siis külade peal on see 10 korda suurem, üle mitte suured linnad- 35 korda ja suurtes linnades - 150 korda. Linna kohal oleva saastatud õhukihi paksus on 1,5 - 2 km.

Kõige ohtlikumad saasteained on benso-a-püreen, lämmastikdioksiid, formaldehüüd ja tolm. Venemaa Euroopa osas ja Uuralites keskmiselt 1 ruutmeetri kohta. km, kukkus üle 450 kg atmosfääri saasteained.

Võrreldes 1980. aastaga suurenes vääveldioksiidi heitmete hulk 1,5 korda; Maanteetranspordiga paiskus atmosfääri 19 miljonit tonni õhusaasteaineid.

Jõgedesse juhiti heitvett 68,2 kuupmeetrit. km järeltarbimisega 105,8 kuupmeetrit. km. Tööstusliku vee tarbimine on 46%. Puhastamata reovee osakaal on alates 1989. aastast vähenenud ja moodustab 28%.

Läänetuulte ülekaalu tõttu saab Venemaa oma läänenaabritelt 8-10 korda rohkem õhusaasteaineid, kui neile saadab.

Happevihmad on negatiivselt mõjutanud pooli Euroopa metsadest ning Venemaal on alanud metsade kuivamise protsess. Skandinaavias on Suurbritanniast ja Saksamaalt tulnud happevihmade tõttu surnud juba 20 000 järve. Arhitektuurimälestised surevad happevihmade mõjul.

100 m kõrgusest korstnast väljuvad kahjulikud ained hajuvad 20 km raadiuses ja 250 m kõrgusel kuni 75 km raadiuses. Tšempiontoru ehitati Sudburys (Kanadas) asuvas vase-nikli tehases ja selle kõrgus on üle 400 m.

Osoonikihti hävitavad klorofluorosüsivesinikud (CFC-d) satuvad atmosfääri jahutussüsteemide gaasidest (USA-s - 48% ja teistes riikides - 20%), aerosoolipurkide kasutamisest (USA-s - 2% ja mitmest). aastat tagasi keelustati nende müük, teistes riikides - 35%), keemilises puhastuses (20%) ja vahtplasti tootmisel kasutatavad lahustid, sh styroform (25-

Osoonikihti hävitavate freoonide peamine allikas on tööstuslikud külmikud. Tüüpiline kodukülmik sisaldab 350 g freooni, tööstuslik külmik aga kümneid kilogramme. Külmutusseadmed ainult sisse

Moskva kasutab aastas 120 tonni freooni. Märkimisväärne osa sellest satub ebatäiusliku varustuse tõttu atmosfääri.

Magevee ökosüsteemide saastamine. Kuue miljoni elanikuga Peterburi joogiveehoidlasse Laadoga järve lasti 1989. aastal 1,8 tonni fenoole, 69,7 tonni sulfaate ja 116,7 tonni sünteetilisi pindaktiivseid aineid.

Saastab veeökosüsteeme ja jõetransporti. Näiteks Baikali järvel sõidab 400 laeva erinevad suurused, lasevad nad aastas vette umbes 8 tonni naftasaadusi.

Enamikus Venemaa ettevõtetes lastakse mürgised tootmisjäätmed veekogudesse, mürgitades neid või kogunevad neid ringlusse võtmata, sageli tohututes kogustes. Neid surmavate jäätmete kogunemisi võib nimetada ökoloogilisteks kaevandusteks, paisude purunemisel võivad need sattuda veekogudesse. Sellise "ökoloogilise kaevanduse" näide on Tšerepovetsi keemiatehas "Ammofos". Selle settimisbasseini pindala on 200 hektarit ja see sisaldab 15 miljonit tonni jäätmeid. Settimisbasseini ümbritsev tamm tõstetakse igal aastal kuni

4 m. Kahjuks pole "Tšerepovetsi kaevandus" ainus.

Arengumaades sureb igal aastal 9 miljonit inimest. Aastaks 2000 ei ole enam kui 1 miljardil inimesel piisavalt joogivett.

Mere ökosüsteemide saastamine. Maailmamerre on visatud umbes 20 miljardit tonni prügi – olmejäätmetest radioaktiivsete jäätmeteni. Igal aastal iga 1 ruutmeetri kohta. km veepinda lisab veel 17 tonni prügi.

Igal aastal valatakse ookeani üle 10 miljoni tonni naftat, mis moodustab 10-15% selle pinnast katva kile; ja 5 g naftasaadusi piisab 50 ruutmeetri kilega katmiseks. m veepinda. See kile mitte ainult ei vähenda süsihappegaasi aurustumist ja imendumist, vaid põhjustab ka marjade ja noorkalade hapnikunälga ja surma.

Kiirgusreostus. Eeldatakse, et aastaks 2000 on maailm kogunenud

1 miljon kuupmeetrit m kõrge radioaktiivsusega jäätmeid.

Looduslik radioaktiivne foon mõjutab iga inimest, ka seda, kes ei puutu kokku tuumajaamade ega tuumarelvadega. Me kõik saame oma elus teatud kiirgusdoosi, millest 73% tuleb looduslike kehade kiirgusest (näiteks monumentide graniit, majade vooder jne), 14% meditsiinilistest protseduuridest (peamiselt röntgenikülastusest). kiirteruum) ja 14% - kosmilistele kiirtele. Inimene võib elu jooksul (70 aastat) ilma suurema riskita koguda 35 rem kiirgust (7 rem looduslikest allikatest, 3 rem kosmoseallikatest ja röntgeniaparaatidest). Tsoonis Tšernobõli tuumaelektrijaam kõige saastunud piirkondades võite saada kuni 1 rem tunnis. Katusel ulatus kiirgusvõimsus tuumajaama tulekustutusperioodil 30 000 röntgenini tunnis ja seetõttu võis ilma kiirguskaitseta (plii skafand) saada surmava kiirgusdoosi 1 minutiga.

Tunnine kiirgusdoos, mis on surmav 50%-le organismidest, on inimesele 400 remi, kaladele ja lindudele 1000–2000, taimedele 1000–150 000 ja putukatele 100 000 remi. Seega ei ole kõige rängem reostus takistuseks putukate massilisele paljunemisele. Taimedest on kiirgusele kõige vähem vastupidavad puud ja kõige vastupidavamad kõrrelised.

Majapidamisjäätmetest tulenev reostus. Kogunenud prügi hulk kasvab pidevalt. Nüüd on seda iga linnaelaniku kohta 150–600 kg aastas. Kõige rohkem prügi toodetakse USA-s (520 kg aastas elaniku kohta), Norras, Hispaanias, Rootsis, Hollandis - 200-300 kg ja Moskvas - 300-320 kg.

Selleks, et looduskeskkond paber on lagunenud, kulub 2 kuni 10 aastat, plekkpurk - rohkem kui 90 aastat, sigaretifilter - 100 aastat, kilekott- rohkem kui 200 aastat, plast - 500 aastat, klaas - rohkem kui 1000 aastat.

Keemilise reostuse kahju vähendamise viisid

Kõige tavalisem reostus on keemiline. Nende põhjustatud kahju vähendamiseks on kolm peamist viisi.

Lahjendamine. Isegi puhastatud reovett tuleb lahjendada 10 korda (ja puhastamata heitvett - 100-200 korda). Tehased ehitavad kõrged korstnad, et tagada eralduvate gaaside ja tolmu ühtlane hajumine. Lahjendamine on ebatõhus viis reostusest tuleneva kahju vähendamiseks ja on lubatud ainult ajutise meetmena.

Puhastamine. See on tänapäeval peamine viis kahjulike ainete keskkonda sattumise vähendamiseks Venemaal. Puhastamise tulemusena tekib aga palju kontsentreeritud vedelaid ja tahkeid jäätmeid, mida tuleb samuti ladustada.

Vanade tehnoloogiate asendamine uutega – jäätmevaene. Tänu sügavamale töötlemisele on võimalik kahjulike heitmete hulka kümneid kordi vähendada. Ühe tootmise jäätmed muutuvad teise tootmise tooraineks.

Kujundlikud nimed Need kolm võimalust keskkonnasaaste vähendamiseks pakkusid Saksamaa keskkonnakaitsjad: "pikendada toru" (lahjendage dispersiooniga), "pikendada toru" (puhastamine) ja "siduda toru sõlme" (madala jäätmetega tehnoloogiad). Sakslased taastasid Reini ökosüsteemi, mis oli aastaid kanalisatsioon, kuhu visati tööstushiiglaste jäätmed. Seda tehti alles 80ndatel, kui nad lõpuks "seovad toru sõlme".

Keskkonnasaaste tase Venemaal on endiselt väga kõrge ning riigi ligi 100 linnas on välja kujunenud rahvatervisele ohtlik keskkonnasäästlik olukord.

Keskkonnaseisundi paranemine Venemaal on saavutatud tänu puhastusrajatiste töö paranemisele ja tootmise vähenemisele.

Mürgiste ainete heidet keskkonda saab veelgi vähendada vähem ohtlike ja jäätmevaese tehnoloogia kasutuselevõtuga. Toru "sõlme sidumiseks" on aga vaja ettevõtetes seadmeid uuendada, mis nõuab väga suuri investeeringuid ja seetõttu tehakse seda järk-järgult.

Linnad ja tööstusrajatised (naftaväljad, kivisöe ja maagi arendamise karjäärid, keemia- ja metallurgiatehased) kasutavad energiat, mis pärineb teistest tööstuslikest ökosüsteemidest (energiakompleks) ning nende tooted ei ole taimne ja loomne biomass, vaid teras, malm. ja alumiinium, erinevaid masinaid ja instrumente, ehitusmaterjale, plastmassi ja palju muud, mida looduses ei eksisteeri.

Linnakeskkonnaprobleemid on eelkõige erinevate saasteainete keskkonda eraldumise vähendamise ning linnade vee, atmosfääri ja pinnase kaitsmise probleemid. Need lahendatakse uute jäätmevaeste tehnoloogiate ja tootmisprotsesside ning tõhusate puhastusseadmete loomisega.

Taimed mängivad olulist rolli linnakeskkonna tegurite mõju leevendamisel inimestele. Haljasalad parandavad mikrokliimat, püüavad kinni tolmu ja gaasid ning mõjuvad soodsalt vaimne seisund linnarahvas

Kirjandus:

Mirkin B.M., Naumova L.G. Venemaa ökoloogia. Õpik föderaalsest komplektist 9.–11. klassile Põhikool. Ed. 2., muudetud

Ja täiendav - M.: JSC MDS, 1996. - 272 lk.

Keskkonnategur on keskkonnaseisund, mis mõjutab organismi. Keskkonda kuuluvad kõik kehad ja nähtused, millega organism on otseses või kaudses suhtes.

Samal keskkonnateguril on kooselusorganismide elus erinev tähendus. Näiteks mulla soolarežiim mängib taimede mineraalse toitumise juures esmast rolli, kuid on ükskõikne enamiku maismaaloomade suhtes. Valgustuse intensiivsus ja valguse spektraalne koostis on fototroofsete taimede elus äärmiselt olulised ning heterotroofsete organismide (seente ja veeloomade) elus ei avalda valgus nende elutegevusele märgatavat mõju.

Keskkonnategurid mõjutavad organisme erineval viisil. Need võivad toimida ärritajatena, mis põhjustavad adaptiivseid muutusi füsioloogilistes funktsioonides; piirajatena, mis muudavad teatud organismide eksisteerimise antud tingimustes võimatuks; kui modifikaatorid, mis määravad organismide morfoloogilisi ja anatoomilisi muutusi.

Keskkonnategurite klassifikatsioon

Tavapärane on eristada biootilisi, antropogeenseid ja abiootilisi keskkonnategureid.

Biootilised tegurid on elusorganismide tegevusega seotud keskkonnategurite kogum. Nende hulka kuuluvad fütogeensed (taimed), zoogeensed (loomad), mikrobiogeensed (mikroorganismid) tegurid.

Antropogeensed tegurid on kõik paljud inimtegevusega seotud tegurid. Nende hulka kuuluvad füüsikalised (tuumaenergia kasutamine, reisimine rongides ja lennukites, müra ja vibratsiooni mõju jne), keemiline (mineraalväetiste ja pestitsiidide kasutamine, Maa kestade saastamine tööstus- ja transpordijäätmetega, suitsetamine, alkoholi ja narkootikumide joomine, ravimite liigtarbimine). vahendid [allikas täpsustamata 135 päeva]), bioloogilised (toit; organismid, millele inimene võib olla elupaigaks või toitumisallikaks), sotsiaalsed (seotud inimestevaheliste suhete ja eluga. ühiskonna) tegurid.

Abiootilised tegurid on kõik paljud tegurid, mis on seotud elutu looduse protsessidega. Nende hulka kuuluvad klimaatilised (temperatuur, niiskus, rõhk), edafogeensed (mehaaniline koostis, õhu läbilaskvus, pinnase tihedus), orograafilised (reljeef, kõrgus merepinnast), keemilised (õhu gaasiline koostis, vee soolane koostis, kontsentratsioon, happesus), füüsiline (müra, magnetväljad, soojusjuhtivus, radioaktiivsus, kosmiline kiirgus)

Sageli esinev keskkonnategurite klassifikatsioon (keskkonnategurid)

AJA JÄRGI: evolutsiooniline, ajalooline, praegune

PERIOODSUSE JÄRGI: perioodiline, mitteperioodiline

VÄLIMUSE KORD: esmane, sekundaarne

PÄRITOLU JÄRGI: kosmiline, abiootiline (ka abiogeenne), biogeenne, bioloogiline, biootiline, looduslik-antropogeenne, inimtekkeline (sh inimtekkeline, keskkonnareostus), inimtekkeline (sh häired)

KESKKONNA JÄRGI: atmosfääriline, veekeskkond (teise nimega niiskus), geomorfoloogiline, edafiline, füsioloogiline, geneetiline, populatsioon, biotsenootiline, ökosüsteem, biosfäär

ISELOOMULI: materiaalne-energia, füüsikaline (geofüüsikaline, termiline), biogeenne (ka biootiline), informatsiooniline, keemiline (soolsus, happesus), kompleksne (ökoloogiline, evolutsiooniline, süsteemi moodustav, geograafiline, klimaatiline)

OBJEKTI JÄRGI: indiviid, rühm (sotsiaalne, etoloogiline, sotsiaal-majanduslik, sotsiaalpsühholoogiline, liik (sh inimene, sotsiaalne elu)

VASTAVALT KESKKONNATINGIMUSTELE: tihedusest sõltuv, tihedusest sõltumatu

MÕJUMÕJU MÕJU JÄRGI: surmav, äärmuslik, piirav, häiriv, mutageenne, teratogeenne; kantserogeenne

VASTAVALT MÕJUSPEKTRILE: valikuline, üldine tegevus

3. Keskkonnategurite toimemustrid kehale

Organismide reaktsioon abiootiliste tegurite mõjule. Keskkonnategurite mõju elusorganismile on väga mitmekesine. Mõned tegurid mõjutavad tugevamalt, teised nõrgemini; mõned mõjutavad kõiki elu aspekte, teised aga konkreetset eluprotsessi. Sellegipoolest võib nende kehale avaldatava mõju olemuse ja elusolendite reaktsioonide põhjal tuvastada mitmeid üldisi mustreid, mis sobivad teatud üldisesse keskkonnateguri toime organismi elutegevuse skeemi (joonis 1). 14.1).

Joonisel fig. 14.1 näitab abstsisstelljel teguri intensiivsust (või "annust") (näiteks temperatuur, valgustus, soola kontsentratsioon mullalahuses, pH või mulla niiskus jne) ja ordinaattelg näitab keha reaktsiooni keskkonnateguri mõju selle kvantitatiivses väljenduses (näiteks fotosünteesi intensiivsus, hingamine, kasvukiirus, produktiivsus, isendite arv pindalaühiku kohta jne), st teguri kasulikkuse määr.

Keskkonnateguri toime ulatust piiravad vastavad äärmuslikud läviväärtused (miinimum- ja maksimumpunktid), mille juures on organismi olemasolu veel võimalik. Neid punkte nimetatakse elusolendite vastupidavuse (taluvuse) alumiseks ja ülemiseks piiriks konkreetse keskkonnateguri suhtes.

Punkt 2 x-teljel, mis vastab keha elutegevuse parimatele näitajatele, tähendab keha jaoks kõige soodsamat mõjuteguri väärtust - see on optimaalne punkt. Enamiku organismide puhul on sageli keeruline piisava täpsusega määrata teguri optimaalset väärtust, mistõttu on tavaks rääkida optimaalsest tsoonist. Kõvera äärmuslikke lõike, mis väljendavad organismide rõhumise seisundit, millel on teguri järsu puuduse või liig, nimetatakse pessimumi või stressi piirkondadeks. Kriitiliste punktide lähedal on teguri subletaalsed väärtused ja väljaspool ellujäämistsooni on need surmavad.

Selline organismide reaktsioonimuster keskkonnategurite mõjule võimaldab pidada seda bioloogiliseks alusprintsiibiks: iga taime- ja loomaliigi jaoks on olemas optimum, normaalse elutegevuse tsoon, pessimaalsed tsoonid ja vastupidavuse piirid. igale keskkonnategurile.

Erinevat tüüpi elusorganismid erinevad üksteisest märgatavalt nii optimumi asendi kui ka vastupidavuse piiride poolest. Näiteks tundras elavad arktilised rebased taluvad õhutemperatuuri kõikumisi vahemikus umbes 80°C (+30 kuni -55°C), mõned soojaveelised koorikloomad taluvad veetemperatuuri muutusi mitte enam. kui 6°C (23–29°C) sureb Java saarel vees, mille temperatuur on 64°C, niitjas tsüanobakter oscillatorium 68°C juures 5-10 minutiga. Samamoodi eelistavad mõned niiduheinad üsna kitsa happesusvahemikuga muldasid - pH = 3,5-4,5 juures (näiteks harilik kanarbik, harilik kanarbik ja väike hapuoblikas on happeliste muldade näitajad), teised kasvavad hästi üle lai pH vahemik – tugevalt happelisest leeliseliseni (näiteks harilik mänd). Sellega seoses nimetatakse organisme, mille olemasolu nõuab rangelt määratletud, suhteliselt püsivaid keskkonnatingimusi, stenobiontideks (kreeka keeles stenos - kitsas, bion - elavad), ja neid, kes elavad keskkonnatingimuste laias varieeruvuses, nimetatakse euribiontideks (kreeka keeles eurys - lai ). Sel juhul võib sama liigi organismidel olla kitsas amplituud ühe teguri suhtes ja lai amplituud teise suhtes (näiteks kohanemisvõime kitsa temperatuurivahemiku ja laia vee soolsuse vahemikuga). Lisaks võib teguri sama annus olla ühe liigi jaoks optimaalne, teisele pessimaalne ja kolmandale üle vastupidavuse piiri.

Organismide võimet kohaneda keskkonnategurite teatud varieeruvusega nimetatakse ökoloogiliseks plastilisuseks. See omadus on kõigi elusolendite üks olulisemaid omadusi: reguleerides oma elutegevust vastavalt keskkonnatingimuste muutumisele, omandavad organismid võime ellu jääda ja järglasi jätta. See tähendab, et eurybiontorganismid on ökoloogiliselt kõige plastilisemad, mis tagab nende laialdase leviku, stenobiontorganisme aga vastupidiselt iseloomustab nõrk ökoloogiline plastilisus ja sellest tulenevalt on nende levikualad tavaliselt piiratud.

Keskkonnategurite koostoime. Piirav tegur. Keskkonnategurid mõjutavad elusorganismi ühiselt ja samaaegselt. Pealegi sõltub ühe teguri mõju sellest, kui tugevalt ja millises kombinatsioonis teised tegurid samaaegselt toimivad. Seda mustrit nimetatakse tegurite koostoimeks. Näiteks kuumust või pakast on kergem taluda pigem kuivas kui niiskes õhus. Vee aurustumise kiirus taimelehtedest (transpiratsioon) on kõrge õhutemperatuuri ja tuulise ilma korral palju suurem.

Mõnel juhul kompenseeritakse ühe teguri puudujääk osaliselt teise tugevnemisega. Keskkonnategurite mõjude osalise asendatavuse nähtust nimetatakse kompensatsiooniefektiks. Näiteks saab taimede närbumist peatada nii niiskuse hulga suurendamisega mullas kui ka õhutemperatuuri alandamisega, mis vähendab transpiratsiooni; kõrbetes kompenseerib sademete vähesust teatud määral suurenenud suhteline õhuniiskus öösel; Arktikas kompenseerivad soojapuudust suvel pikad päevavalgustunnid.

Samas ei saa ühtki organismile vajalikku keskkonnategurit teisega täielikult asendada. Valguse puudumine muudab taimede elu võimatuks, hoolimata muude tingimuste kõige soodsamatest kombinatsioonidest. Seega, kui vähemalt ühe elutähtsa keskkonnateguri väärtus läheneb kriitilisele väärtusele või ületab selle piire (alla miinimumi või üle maksimumi), siis vaatamata muude tingimuste optimaalsele kombinatsioonile ähvardab indiviide surm. Selliseid tegureid nimetatakse piiravateks teguriteks.

Piiravate tegurite olemus võib olla erinev. Näiteks rohttaimede mahasurumine pöögimetsade võra all, kus optimaalsete termiliste tingimuste, suurenenud süsihappegaasisisalduse ja rikaste muldade korral piirab kõrreliste arenguvõimalusi valgusepuudus. Seda tulemust saab muuta ainult piirava teguri mõjutamisega.

Piiravad keskkonnategurid määravad liigi geograafilise levila. Seega võib liikide liikumist põhja poole piirata soojapuudus ning kõrbealadele ja kuivadele steppidele - niiskusepuudus või liiga kõrge temperatuur. Biootilised suhted võivad olla ka organismide levikut piiravad tegurid, näiteks territooriumi hõivamine tugevama konkurendi poolt või õistaimede tolmeldajate puudumine.

Piiravate tegurite väljaselgitamine ja nende mõju kõrvaldamine ehk elusorganismide elupaiga optimeerimine on oluline praktiline eesmärk põllumajanduskultuuride saagikuse ja koduloomade produktiivsuse tõstmisel.

Tolerantsuse piir (ladina keeles tolerantio – kannatlikkus) on keskkonnateguri vahemik miinimum- ja maksimumväärtuste vahel, mille piires on võimalik organismi ellujäämine.

4. Piirava (piirava) teguri seadus ehk Liebigi miinimumseadus on üks ökoloogia põhiseadusi, mis ütleb, et organismi jaoks on kõige olulisem tegur, mis oma optimaalsest väärtusest kõige enam kõrvale kaldub. Seetõttu on keskkonnatingimuste ennustamisel või uuringute tegemisel väga oluline välja selgitada organismide elutegevuse nõrk lüli.

Just sellest antud hetkel minimaalselt (või maksimaalselt) esindatud keskkonnategurist sõltub organismi ellujäämine. Muul ajal võivad muud tegurid piirata. Oma elu jooksul kogevad liigi isendid oma elutegevuses mitmesuguseid piiranguid. Seega on hirvede levikut piiravaks teguriks lumikatte sügavus; talvise armee koid (köögiviljade ja teraviljade kahjur) - talvine temperatuur jne.

Seda seadust võetakse põllumajanduspraktikas arvesse. Saksa keemik Justus Liebig leidis, et kultuurtaimede produktiivsus sõltub eelkõige toitainest (mineraalelement), mis on mullas kõige kehvemini esindatud. Näiteks kui fosfori sisaldus mullas on vaid 20% nõutavast normist ja kaltsium 50% normist, siis on piiravaks teguriks fosfori puudus; Eelkõige on vaja mulda lisada fosforit sisaldavaid väetisi.

1. Keskkonna tegurid (5)

   Õigus >> Ökoloogia

   Mõjuseadused keskkonna tegurid elusorganismidel Vaatamata mitmekesisusele keskkonna tegurid ja mitmesugused...) või keskkonna keha valents antud faktor. Soodne tegevusulatus keskkonna tegur a nimetatakse tsooniks...

2. Keskkonna tegurid ohud Venemaa ajaloo- ja kultuuripärandi seisundile

   Õigusteadus >> Kultuur ja kunst

   ... ” – dekoori, struktuuride hävitamine) – negatiivsete kompleks keskkonna tegurid; ▫ Püha Kolmainu (Lenvinskaja) kirik linnas ... monument kaitsepoliitika. Lisa 1 Negatiivne mõju keskkonna tegurid ajaloo- ja kultuurimälestiste juurde 1999...

3. Keskkonna tegurid ja ökosüsteemid

   Test >> Ökoloogia

   ... nr 23. Biootiline keskkonna tegurid Biootiline tegurid keskkond (biootiline tegurid; Biootiline keskkonna tegurid; Biootilised tegurid ... organismide vahel. Neid nimetatakse biootiliseks keskkonna tegurid mis on seotud elusorganismide tegevusega...

Keskkonnategurid on teatud keskkonnatingimuste ja selle elementide kogum, mis võivad mõjutada selle keskkonnaga suhtlevaid organisme. Iga organism omakorda reageerib nendele mõjudele asjakohaselt ja arendab kohanemismeetmeid. Just keskkonnategurid määravad organismide olemasolu ja normaalse funktsioneerimise võimalikkuse. Kuid enamasti puutuvad elusolendid korraga kokku mitte ühe, vaid mitme teguriga. Sellel on kahtlemata spetsiifiline mõju kohanemisvõimele.

Klassifikatsioon

Päritolu järgi eristatakse järgmisi keskkonnategureid:

1. Biootiline.

2. Abiootiline.

3. Inimtekkeline.

Esimene rühm koosneb erinevate elusorganismide omavahelistest suhetest ning hõlmab ka nende üldist mõju keskkonnale. Lisaks võib elusorganismide koosmõju kaasa tuua muutusi abiootilistes tegurites, näiteks muutused muldkatete koostises, aga ka keskkonna mikrokliima tingimused. Biootiliste tegurite hulgas eristatakse kahte rühma: zoo- ja fütogeensed. Esimesed vastutavad erinevate loomaliikide mõju eest üksteisele ja ümbritsevale maailmale, teised omakorda taimeorganismide mõju eest keskkonnale ja nende omavahelisele vastasmõjule. Tuleb märkida, et loomade või taimede mõju ühe konkreetse liigi sees on samuti märkimisväärne ja seda uuritakse koos liikidevaheliste suhetega.

Teise rühma kuuluvad keskkonnategurid, mis illustreerivad elutu looduse ja elusorganismide vastasmõju, mis toimub otsese või kaudse mõju kaudu. On keemilisi, klimaatilisi, hüdrograafilisi, pürogeenseid, orograafilisi ja edafilisi tegureid. Need peegeldavad kõigi nelja elemendi: vee, maa, tule ja õhu mõju. Kolmas tegurite rühm näitab inimese eluprotsesside mõju taset keskkonnale, aga ka taimestikule ja loomastikule. Sellesse kategooriasse kuuluvad otsene ja kaudne mõju, mis seisneb inimühiskonna elutegevuse mis tahes vormis. Näiteks muldkatete arendamine, uute liikide loomine ja olemasolevate hävitamine, isendite arvukuse kohandamine, keskkonnareostus ja palju muud.

Biosüsteem

Biosüsteem moodustub tingimuste ja tegurite kogumist, samuti teatud piirkonnas esinevatest liikidest. See illustreerib selgelt kõiki seoseid organismide ja elutu looduse elementide vahel. Biosüsteemi struktuur võib olla keeruka ja segane välimus, seetõttu on mõnel juhul mugavam kasutada spetsiaalset vormi, mida nimetatakse "ökoloogiliseks püramiidiks". Sarnase graafilise mudeli töötas välja inglane C. Elton 1927. aastal. Püramiide ​​on kolme tüüpi, millest igaüks peegeldab kas populatsioonide suurust (arvude püramiid) või kulutatud biomassi koguhulka (biomassi püramiid) või organismides sisalduvat energiavaru (energiapüramiid).

Enamasti on selliste konstruktsioonide konstruktsioon püramiidse kujuga, millest see nimi pärineb. Kuid mõnel juhul võite kohata nn ümberpööratud püramiidi. See tähendab, et tarbijate arv ületab tootjate arvu.

Nimetatakse mis tahes väliskeskkonna omadusi või komponente, mis mõjutavad organisme keskkonnategurid. Valgus, kuumus, soolade kontsentratsioon vees või pinnases, tuul, rahe, vaenlased ja haigustekitajad – kõik need on keskkonnategurid, mille loetelu võib olla väga suur.

Nende hulgas on abiootiline seotud elutu loodusega ja biootiline seotud organismide mõjuga üksteisele.

Keskkonnategurid on äärmiselt mitmekesised ja iga liik, kogedes oma mõju, reageerib sellele erinevalt. Siiski on mõned üldised seadused, mis reguleerivad organismide reaktsioone mis tahes keskkonnateguritele.

Peamine on optimumi seadus. See peegeldab seda, kuidas elusorganismid taluvad erineva tugevusega keskkonnategureid. Igaühe tugevus muutub pidevalt. Me elame muutlike tingimustega maailmas ja ainult teatud kohtades planeedil on mõne teguri väärtused enam-vähem püsivad (koobaste sügavustes, ookeanide põhjas).

Optimumi seadus väljendub selles, et igal keskkonnateguril on elusorganismidele positiivse mõju teatud piirid.

Nendest piiridest kõrvalekaldumisel muutub efekti märk vastupidiseks. Näiteks loomad ja taimed ei talu äärmist kuumust ja tugevat pakast; Optimaalsed on keskmised temperatuurid. Samuti on saagile ebasoodsad põud ja pidev tugev vihm. Optimumi seadus näitab iga organismide elujõulisuse teguri ulatust. Graafikul väljendatakse seda sümmeetrilise kõveraga, mis näitab, kuidas teguri mõju järkjärgulise suurenemisega muutub liigi elutegevus (joonis 13).

Joonis 13. Keskkonnategurite toime skeem elusorganismidele. 1,2 - kriitilised punktid
(pildi suurendamiseks klõpsake pildil)

Keskel kõvera all - optimaalne tsoon. Faktori optimaalsete väärtuste korral kasvavad organismid aktiivselt, toituvad ja paljunevad. Mida rohkem teguri väärtus hälbib paremale või vasakule, s.o toimejõu vähenemise või suurendamise suunas, seda ebasoodsam on see organismidele. Elulist tegevust peegeldav kõver langeb järsult mõlemal pool optimumit. On kaks pessimumistsoonid. Kui kõver lõikub horisontaalteljega, on neid kaks kriitilised punktid. Need on teguri väärtused, millele organismid enam vastu ei pea, millest kaugemale jõuab surm. Kriitiliste punktide vaheline kaugus näitab organismide taluvuse astet teguri muutuste suhtes. Kriitiliste punktide lähedased tingimused on ellujäämiseks eriti rasked. Selliseid tingimusi nimetatakse äärmuslik.

Kui joonistate erinevate liikide jaoks teguri, näiteks temperatuuri, optimaalsed kõverad, ei lange need kokku. Sageli on ühe liigi jaoks optimaalne pessimistlik teise liigi jaoks või isegi väljaspool kriitilisi punkte. Kaamelid ja jerboad ei saanud elada tundras ning põhjapõdrad ja lemmingid ei saanud elada kuumades lõunakõrbetes.

Liikide ökoloogiline mitmekesisus avaldub ka kriitiliste punktide asendis: ühtede jaoks on nad lähestikku, teiste jaoks laiaulatuslikud. See tähendab, et mitmed liigid võivad elada ainult väga stabiilsetes tingimustes, keskkonnategurite väiksemate muutustega, teised aga taluvad suuri kõikumisi. Näiteks impatiens taim närbub, kui õhk ei ole veeauruga küllastunud, ja sulghein talub hästi niiskuse muutusi ega sure isegi põua korral.

Seega näitab optimumi seadus meile, et iga tüübi jaoks on iga teguri mõju oma mõõt. Nii kokkupuute vähenemine kui ka suurenemine üle selle meetme põhjustab organismide surma.

Liikide suhete mõistmiseks keskkonnaga pole see vähem oluline piiravate tegurite seadus.

Looduses mõjutab organisme korraga terve keskkonnategurite kompleks erinevates kombinatsioonides ja erineva tugevusega. Nende igaühe rolli pole lihtne eraldada. Kumb tähendab rohkem kui teised? See, mida me optimumi seadusest teame, võimaldab meil mõista, et ei ole olemas täiesti positiivseid ega negatiivseid, olulisi või teiseseid tegureid, vaid kõik sõltub iga mõju tugevusest.

Piirava teguri seadus ütleb, et kõige olulisem tegur on see, mis erineb kõige rohkem keha optimaalsetest väärtustest.

Sellest sõltub üksikisikute ellujäämine sellel konkreetsel perioodil. Muudel ajaperioodidel võivad muud tegurid muutuda piiravaks ja kogu elu jooksul puutuvad organismid kokku mitmesuguste elutegevuse piirangutega.

Põllumajanduspraktika puutub pidevalt kokku optimaalsete ja piiravate tegurite seadustega. Näiteks nisu kasvu ja arengut ning seega ka saagikust piiravad pidevalt kriitilised temperatuurid, niiskuse vähesus või liig, mineraalväetiste puudus ning mõnikord ka sellised katastroofilised mõjud nagu rahe ja tormid. Kultuuride jaoks optimaalsete tingimuste säilitamine ja samal ajal eelkõige piiravate tegurite mõju kompenseerimine või leevendamine nõuab palju vaeva ja raha.

Erinevate liikide elupaigad on üllatavalt mitmekesised. Mõned neist, näiteks mõned väikesed lestad või putukad, veedavad kogu oma elu taime lehtede sees, mis on nende jaoks kogu maailm, teised valdavad tohutuid ja mitmekesiseid ruume, nagu põhjapõdrad, vaalad ookeanis, rändlinnud. .

Sõltuvalt sellest, kus erinevate liikide esindajad elavad, mõjutavad neid erinevad keskkonnategurid. Meie planeedil on neid mitu põhilised elukeskkonnad, elutingimuste poolest väga erinevad: vesi, maa-õhk, pinnas. Elupaigad on ka organismid ise, milles teised elavad.

Veeline elukeskkond. Kõik vee-elanikud peavad vaatamata elustiili erinevustele kohanema oma keskkonna põhijoontega. Need omadused määravad ennekõike vee füüsikalised omadused: selle tihedus, soojusjuhtivus ning võime lahustada sooli ja gaase.

Tihedus vesi määrab selle olulise üleslükkejõu. See tähendab, et organismide kaal vees on kergem ja see muutub võimalikuks alaline elu veesambas põhja vajumata. Paljud liigid, enamasti väikesed, kiirelt aktiivseks ujumiseks võimetud, näivad hõljuvat vees, olles selles. Selliste väikeste vee-asukate kogumist nimetatakse plankton. Planktoni hulka kuuluvad mikroskoopilised vetikad, väikesed koorikloomad, kalamari ja -vastsed, meduusid ja paljud teised liigid. Planktoni organisme kannavad hoovused ja nad ei suuda neile vastu seista. Planktoni olemasolu vees võimaldab filtreerida toitumist, st pingutada, kasutades erinevaid seadmeid, väikeseid organisme ja vees hõljuvaid toiduosakesi. See on välja töötatud nii ujuvatel kui istuvatel põhjaloomadel, nagu krinoidid, rannakarbid, austrid jt. Istuv eluviis oleks veeelanikel võimatu, kui planktonit poleks, ja see on omakorda võimalik vaid piisava tihedusega keskkonnas.

Vee tihedus muudab selles aktiivse liikumise keeruliseks, seetõttu peavad kiiresti ujuvad loomad, nagu kalad, delfiinid, kalmaarid, olema tugevate lihaste ja voolujoonelise kehakujuga. Vee suure tiheduse tõttu suureneb rõhk sügavusega oluliselt. Süvamere elanikud suudavad taluda survet, mis on tuhandeid kordi suurem kui maapinnal.

Valgus tungib vette ainult madalale sügavusele, mistõttu taimeorganismid saavad eksisteerida ainult veesamba ülemistes horisontides. Ka kõige puhtamates meredes on fotosüntees võimalik vaid 100-200 m sügavusel.Suuremal sügavusel pole taimi ja süvamereloomad elavad täielikus pimeduses.

Temperatuur veekogudes on see pehmem kui maismaal. Tänu vee suurele soojusmahtuvusele on temperatuurikõikumised selles tasandatud ning veeelanikel ei teki vajadust kohaneda tugevate külmade või neljakümnekraadise kuumusega. Ainult kuumaveeallikates võib vee temperatuur läheneda keemistemperatuurile.

Üks raskusi veeelanike elus on piiratud kogus hapnikku. Selle lahustuvus ei ole väga kõrge ja pealegi väheneb see oluliselt, kui vesi on saastunud või kuumutatud. Seetõttu on reservuaarides mõnikord külmub- elanike massiline surm hapnikupuuduse tõttu, mis esineb erinevatel põhjustel.

Soola koostis Keskkond on ka veeorganismide jaoks väga oluline. Mereliigid ei saa elada magevees ja magevee liigid ei saa elada meredes rakkude talitlushäirete tõttu.

Maa-õhk elukeskkond. Sellel keskkonnal on erinevad funktsioonid. See on üldiselt keerulisem ja mitmekesisem kui vees. Selles on palju hapnikku, palju valgust, teravamad temperatuurimuutused ajas ja ruumis, oluliselt nõrgemad rõhulangud ja sageli tekib niiskuse defitsiit. Kuigi paljud liigid võivad lennata ning väikesed putukad, ämblikud, mikroorganismid, seemned ja taimede eosed kanduvad õhuvoolude kaudu, toimub organismide toitumine ja paljunemine maapinna või taimede pinnal. Sellises madala tihedusega keskkonnas nagu õhk vajavad organismid tuge. Seetõttu maa taimed arenevad mehaanilised koed ja maismaaloomadel on sisemine või välimine skelett rohkem väljendunud kui veeloomadel. Õhu madal tihedus muudab selles liikumise lihtsamaks.

M. S. Giljarov (1912-1985), silmapaistev zooloog, ökoloog, akadeemik, mullaloomade maailma ulatusliku uurimistöö rajaja, passiivset lendu valdas umbes kaks kolmandikku maismaa elanikest. Enamik neist on putukad ja linnud.

Õhk on halb soojusjuht. See muudab organismide sees tekkiva soojuse säästmise ja soojaverelistel loomadel püsiva temperatuuri hoidmise lihtsamaks. Soojaverelisuse areng sai võimalikuks maapealses keskkonnas. Kaasaegsete veeimetajate - vaalad, delfiinid, morsad, hülged - esivanemad elasid kunagi maismaal.

Maaelanikel on enda veega varustamisega seotud mitmesuguseid kohandusi, eriti kuivades tingimustes. Taimedel on see võimas juurestik, veekindel kiht lehtede ja varte pinnal ning võime reguleerida vee aurustumist stoomide kaudu. Loomade puhul on need ka erinevad keha ja naha ehituslikud iseärasused, kuid lisaks aitab sobiv käitumine kaasa ka veetasakaalu säilitamisele. Nad võivad näiteks rännata kastmisaukudesse või vältida aktiivselt eriti kuivi tingimusi. Mõned loomad võivad elada terve elu kuivtoidul, näiteks jerboad või tuntud riidekoi. Sel juhul tekib organismile vajalik vesi toidukomponentide oksüdeerumise tõttu.

Maapealsete organismide elus mängivad olulist rolli ka paljud teised keskkonnategurid, nagu õhu koostis, tuuled ja maapinna topograafia. Eriti olulised on ilm ja kliima. Maa-õhkkeskkonna elanikud peavad olema kohanenud selle Maa osa kliimaga, kus nad elavad, ja taluma ilmastikutingimuste muutlikkust.

Muld kui elukeskkond. Muld on õhuke maapinna kiht, mida töödeldakse elusolendite tegevusega. Tahked osakesed imbuvad pinnasesse pooride ja õõnsustega, täidetakse osaliselt vee ja osaliselt õhuga, mistõttu võivad pinnasesse asustada ka väikesed veeorganismid. Väikeste õõnsuste maht pinnases on selle väga oluline omadus. Lahtises pinnases võib see olla kuni 70% ja tihedas pinnases umbes 20%. Nendes poorides ja õõnsustes või tahkete osakeste pinnal elab tohutult erinevaid mikroskoopilisi olendeid: bakterid, seened, algloomad, ümarussid, lülijalgsed. Suuremad loomad teevad pinnasesse käike ise. Taimejuured läbivad kogu pinnase. Mulla sügavuse määrab juurte tungimise sügavus ja urguvate loomade aktiivsus. See ei ületa 1,5-2 m.

Mullaõõnsuste õhk on alati veeauruga küllastunud ning selle koostis on rikastatud süsinikdioksiidiga ja hapnikuvaene. Nii meenutavad elutingimused pinnases veekeskkonda. Teisest küljest muutub vee ja õhu suhe muldades pidevalt sõltuvalt ilmastikutingimustest. Temperatuurikõikumised on pinnal väga teravad, kuid taanduvad kiiresti sügavusega.

Mullakeskkonna peamine omadus on pidev orgaanilise ainega varustamine, mis on peamiselt tingitud taimejuurte suremisest ja lehtede langemisest. See on väärtuslik energiaallikas bakteritele, seentele ja paljudele loomadele, seega ka muld kõige täis elu kolmapäeval. Tema varjatud maailm on väga rikas ja mitmekesine.

Erinevate looma- ja taimeliikide ilmumise järgi saab aru mitte ainult sellest, millises keskkonnas nad elavad, vaid ka seda, millist elu nad seal elavad.

Kui meie ees on neljajalgne, kellel on kõrgelt arenenud reielihased tagajalgadel ja palju nõrgemad lihased esijalgadel, mis on samuti lühemad, suhteliselt lühikese kaela ja pika sabaga, siis saame öelge enesekindlalt, et see on maapealne hüppaja, mis on võimeline kiireks ja manööverdatavaks liikumiseks, avatud ruumide elanik. Sellised näevad välja kuulsad Austraalia kängurud, kõrbe-Aasia jerboad, Aafrika hüppajad ja paljud teised hüppavad imetajad – erinevate liikide esindajad, kes elavad erinevatel mandritel. Nad elavad steppides, preeriates ja savannides – kus kiire liikumine maapinnal on peamine vahend röövloomade eest põgenemiseks. Pikk saba toimib kiiretel pööretel tasakaalustajana, vastasel juhul kaotavad loomad tasakaalu.

Puusad on tugevalt arenenud tagajäsemetel ja hüppavatel putukatel - jaaniussidel, rohutirtsudel, kirbudel, psüllimardikatel.

Kompaktne korpus koos lühike saba ja lühikesed jäsemed, mille eesmised on väga võimsad ja näevad välja nagu labidas või reha, pimedad silmad, lühike kael ja lühike, justkui kärbitud karv, räägivad meile, et see on maa-alune loom, kes kaevab auke ja galeriisid. See võib olla metsmutt, stepimutt, Austraalia marsupial mutt ja paljud teised sarnast eluviisi järgivad imetajad.

Uduvad putukad – mutiritsikad eristuvad ka kompaktse, jässaka keha ja võimsate esijäsemete poolest, mis sarnanevad vähendatud buldooseri kopaga. Kõrval välimus nad meenutavad väikest mutti.

Kõigil lendavatel liikidel on välja arenenud laiad tasapinnad – tiivad lindudel, nahkhiirtel, putukatel või sirguvad nahavoldid keha külgedel, nagu lendoravad või sisalikud.

Passiivsel lennul õhuvooludega hajuvaid organisme iseloomustavad väikesed mõõtmed ja väga mitmekesised kujud. Siiski on kõigil üks ühine omadus - tugev areng pind võrreldes kehakaaluga. Seda saavutatakse erineval viisil: pikkade karvade, harjaste, keha erinevate väljakasvude, selle pikenemise või lamenemise ning kergema erikaalu tõttu. Sellised näevad välja väikesed putukad ja taimede lendavad viljad.

Välist sarnasust, mis tekib erinevate mitteseotud rühmade ja liikide esindajate seas sarnase elustiili tulemusena, nimetatakse konvergentsiks.

See mõjutab peamiselt neid organeid, mis interakteeruvad otseselt väliskeskkonnaga, ja on palju vähem väljendunud sisemiste süsteemide - seede-, eritus-, närvisüsteemi - struktuuris.

Taime kuju määrab tema suhte omadused väliskeskkonnaga, näiteks selle, kuidas ta talub külma aastaaega. Puudel ja kõrgetel põõsastel on kõige kõrgemad oksad.

Viinapuu vorm - nõrga, teisi taimi põimiva tüvega, leidub nii puit- kui ka rohtsetes liikides. Nende hulka kuuluvad viinamarjad, humal, heinamaa ja troopilised viinapuud. Püstiste liikide tüvede ja varte ümber keerdudes toovad liaanitaolised taimed oma lehed ja õied päevavalgele.

Sarnases kliimatingimused Erinevatel mandritel ilmneb sarnane taimestik, mis koosneb erinevatest, sageli täiesti mitteseotud liikidest.

Välist vormi, mis peegeldab seda, kuidas see keskkonnaga suhtleb, nimetatakse liigi eluvormiks. Erinevatel liikidel võivad olla sarnased eluvormid, kui nad juhivad lähedast elustiili.

Eluvorm kujuneb välja liikide sajandeid kestnud evolutsiooni käigus. Need liigid, mis arenevad koos metamorfoosiga, muudavad elutsükli jooksul loomulikult oma eluvormi. Võrrelge näiteks röövikut ja täiskasvanud liblikat või konna ja tema kulles. Mõned taimed võivad sõltuvalt nende kasvutingimustest võtta erinevaid eluvorme. Näiteks pärn või linnukirss võib olla nii püstine puu kui ka põõsas.

Taimede ja loomade kooslused on stabiilsemad ja terviklikumad, kui nendesse kuuluvad erinevate eluvormide esindajad. See tähendab, et selline kogukond kasutab keskkonnaressursse täielikumalt ja omab mitmekesisemaid sisemisi sidemeid.

Organismide eluvormide koosseis kooslustes on nende keskkonna omaduste ja selles toimuvate muutuste näitaja.

Lennukeid projekteerivad insenerid uurivad hoolikalt lendavate putukate erinevaid eluvorme. Loodud on klappiva lennuga masinate mudelid, mis põhinevad kahe- ja tiisikuse õhus liikumise põhimõttel. IN moodne tehnoloogia konstrueeritud on käimismasinaid, aga ka kangi ja hüdrauliliste liikumisviisidega roboteid nagu erineva eluvormiga loomi. Sellised sõidukid on võimelised liikuma järskudel nõlvadel ja maastikul.

Elu Maal arenes regulaarse päeva ja öö ning vahelduvate aastaaegade tingimustes planeedi pöörlemise tõttu ümber oma telje ja ümber Päikese. Väliskeskkonna rütm loob perioodilisuse, st tingimuste korratavuse enamiku liikide elus. Regulaarselt korduvad nii kriitilised, ellujäämisraskused kui ka soodsad perioodid.

Kohanemine väliskeskkonna perioodiliste muutustega ei väljendu elusolendites mitte ainult otseses reaktsioonis muutuvatele teguritele, vaid ka pärilikult fikseeritud sisemistes rütmides.

Tsirkadiaanrütmid. Tsirkadiaanrütmid kohandavad organisme päeva ja öö tsükliga. Taimedel on intensiivne kasv ja lillede õitsemine ajastatud kindlale kellaajale. Loomad muudavad oma tegevust päeva jooksul suuresti. Selle tunnuse alusel eristatakse ööpäevaseid ja öiseid liike.

Organismide igapäevane rütm ei ole ainult muutuvate välistingimuste peegeldus. Kui asetada inimene või loomad või taimed pidevasse stabiilsesse keskkonda ilma päeva ja öö vaheldumisi, siis säilib eluprotsesside rütm, päevarütmi lähedane. Tundub, et keha elab oma sisemise kella järgi, lugedes aega maha.

Ööpäevane rütm võib mõjutada paljusid kehas toimuvaid protsesse. Inimesel allub päevasele tsüklile umbes 100 füsioloogilist omadust: pulss, hingamisrütm, hormoonide sekretsioon, seedenäärmete sekretsioon, vererõhk, kehatemperatuur ja paljud teised. Seega, kui inimene on magamise asemel ärkvel, on keha siiski häälestatud ööseisundile ja magamata ööd mõjuvad tervisele halvasti.

Ööpäevarütmid ei ilmne aga kõigil liikidel, vaid ainult neil, kelle elus on päeva ja öö vaheldumisel oluline ökoloogiline roll. Koobaste või süvaveekogude asukad, kus sellist muutust pole, elavad erineva rütmi järgi. Ja isegi maaelanike seas ei ole kõigil igapäevast perioodilisust.

Rangelt konstantsetes tingimustes tehtud katsetes säilitavad Drosophila äädikakärbsed kümneid põlvkondi päevarütmi. See perioodilisus on neil, nagu ka paljudel teistel liikidel, päritud. Nii sügavad on kohanemisreaktsioonid, mis on seotud väliskeskkonna igapäevase tsükliga.

Keha ööpäevarütmi häired tingimustes öötöö, kosmoselennud, sukeldumine jne kujutavad endast tõsist meditsiinilist probleemi.

Aastarütmid. Aastarütmid kohandavad organisme tingimuste hooajaliste muutustega. Liikide elus vahelduvad ja korduvad loomulikult kasvu-, paljunemis-, sulamis-, rände- ja sügava puhkeperioodid nii, et organismid jõuavad kriitilisele aastaajale kõige stabiilsemas olekus. Kõige haavatavam protsess - noorte loomade paljunemine ja kasvatamine - toimub kõige soodsamal hooajal. Selline füsioloogilise seisundi muutuste perioodilisus aastaringselt on suures osas kaasasündinud, st avaldub sisemise aastarütmina. Kui näiteks Austraalia jaanalinnud või metsik koer dingod paigutatakse põhjapoolkeral loomaaeda; nende sigimisperiood algab sügisel, kui Austraalias on kevad. Sisemiste aastarütmide ümberstruktureerimine toimub suurte raskustega, mitme põlvkonna jooksul.

Paljunemiseks või talvitumiseks valmistumine on pikk protsess, mis algab organismides ammu enne kriitiliste perioodide algust.

Lühiajalised järsud ilmamuutused (suvised külmad, talvised sulad) taimede ja loomade aastarütme tavaliselt ei sega. Peamine keskkonnategur, millele organismid oma aastatsüklites reageerivad, ei ole juhuslikud ilmamuutused, vaid fotoperiood- muutused päeva ja öö vahekorras.

Päevavalguse pikkus muutub loomulikult aastaringselt ja just need muutused annavad täpse signaali kevade, suve, sügise või talve lähenemisest.

Organismide võimet reageerida päeva pikkuse muutustele nimetatakse fotoperiodism.

Kui päev lüheneb, hakkavad liigid valmistuma talveks, kui see pikeneb, hakkavad nad aktiivselt kasvama ja paljunema. Sel juhul ei ole organismide elu jaoks oluline mitte päeva ja öö pikkuse muutumine ise, vaid selle muutumine. signaali väärtus, mis viitab eelseisvatele sügavatele muutustele looduses.

Nagu teate, sõltub päeva pikkus suuresti geograafilisest laiuskraadist. Põhjapoolkeral on lõunas suvepäevad palju lühemad kui põhja pool. Seetõttu reageerivad lõuna- ja põhjapoolsed liigid samale päevavahetusele erinevalt: lõunapoolsed liigid hakkavad paljunema lühemate päevadega kui põhjapoolsed.

KESKKONNATEGURID

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Üldine bioloogia". Moskva, "Valgustus", 2000

• Teema 18. "Elupaik. Keskkonnategurid." 1. peatükk; lk 10-58
• Teema 19. "Populatsioonid. Organismide vaheliste suhete tüübid." 2. peatükk §8-14; lk 60-99; 5. peatüki § 30-33
• Teema 20. "Ökosüsteemid". 2. peatükk §15-22; lk 106-137
• Teema 21. "Biosfäär. Ainetsüklid." 6. peatükk §34-42; lk 217-290

1. Abiootilised tegurid. Sellesse tegurite kategooriasse kuuluvad kõik füüsilised ja keemilised omadused keskkond. Need on valgus ja temperatuur, niiskus ja rõhk, vee, atmosfääri ja pinnase keemia, reljeefi iseloom ja kivimite koostis ning tuuleolud. Kõige võimsam tegurite rühm on ühendatud kui kliima tegurid. Need sõltuvad mandrite laiuskraadist ja asukohast. Teiseseid tegureid on palju. Laiuskraadil on suurim mõju temperatuurile ja fotoperioodile. Mandrite asend on kliima kuivuse või niiskuse põhjuseks. Sisemised piirkonnad on kuivemad kui perifeersed, mis mõjutab suuresti loomade ja taimede diferentseerumist mandritel. Tuulerežiim kui kliimateguri üks komponente mängib taimede eluvormide kujunemisel äärmiselt olulist rolli.

Globaalne kliima on planeedi kliima, mis määrab toimimise ja Biosfääri bioloogiline mitmekesisus. Piirkondlik kliima on mandrite ja ookeanide ning nende suurte topograafiliste alajaotuste kliima. Kohalik kliima – alluvate kliima maastikulised-regionaalsed sotsiaalgeograafilised struktuurid: Vladivostoki kliima, Partizanskaja vesikonna kliima. Mikrokliima (kivi all, kivist väljas, metsatukk, raiesmik).

Olulisemad kliimategurid: valgus, temperatuur, niiskus.

Valguson meie planeedi kõige olulisem energiaallikas. Kui loomade jaoks on valgus temperatuurist ja niiskusest väiksem, siis fotosünteetiliste taimede jaoks on see kõige olulisem.

Peamine valgusallikas on Päike. Kiirgusenergia kui keskkonnateguri peamised omadused määratakse lainepikkusega. Kiirgus hõlmab nähtavat valgust, ultraviolett- ja infrapunakiiri, raadiolaineid ja läbitungivat kiirgust.

Taimedele on olulised oranžikaspunased, sinakasvioletsed ja ultraviolettkiired. Kollakasrohelised kiired kas peegelduvad taimedelt või neelduvad väikestes kogustes. Peegeldunud kiired annavad taimedele rohelise värvi. Ultraviolettkiired avaldavad elusorganismidele keemilist mõju (muudavad biokeemiliste reaktsioonide kiirust ja suunda), infrapunakiired aga termiliselt.

Paljud taimed reageerivad valgusele fototroopselt. Tropism– see on taimede suunaline liikumine ja orientatsioon, näiteks päevalill “järeldab” päikest.

Lisaks valguskiirte kvaliteedile on suur tähtsus ka taimele langeva valguse hulgal. Valgustuse intensiivsus sõltub piirkonna geograafilisest laiuskraadist, aastaajast, kellaajast, pilvesusest ja atmosfääri kohalikust tolmususest. Soojusenergia sõltuvus laiuskraadist näitab, et valgus on üks kliimateguritest.

Paljude taimede eluiga sõltub fotoperioodist. Päev annab teed ööle ja taimed lõpetavad klorofülli sünteesi. Polaarpäev asendub polaarööga ning taimed ja paljud loomad lakkavad aktiivselt tegutsemast ning külmuvad (talveunestus).

Valguse suhtes jagunevad taimed kolme rühma: valgust armastavad, varju armastavad ja varjutaluvad. Fotofiilne Nad saavad normaalselt areneda ainult piisava valgustuse korral, nad ei talu või ei talu isegi väikest tumenemist. Varju armastav leidub ainult varjulistes piirkondades ja pole kunagi leitud kõrge valguse tingimustes. Varju taluv taimi iseloomustab valgusteguri suhtes lai ökoloogiline amplituud.

Temperatuur on üks olulisemaid kliimategureid. Sellest sõltub ainevahetuse, fotosünteesi ja teiste biokeemiliste ja füsioloogiliste protsesside tase ja intensiivsus.

Elu Maal eksisteerib laias temperatuurivahemikus. Eluks vastuvõetavam temperatuurivahemik on 0 0 kuni 50 0 C. Enamiku organismide jaoks on need surmavad temperatuurid. Erandid: paljud põhjamaised loomad, kus aastaajad vahelduvad, taluvad talviseid külmumistemperatuure. Taimed taluvad talviseid miinustemperatuure, kui nende aktiivne tegevus peatub. Katsetingimustes talusid mõned taimede seemned, eosed ja õietolm, nematoodid, rotiferid, algloomade tsüstid temperatuure –190 0 C ja isegi – 273 0 C. Enamus elusolendeid on siiski võimelised elama temperatuurivahemikus 0 kuni 50 0 C. See on määratud valkude omadused ja ensüümide aktiivsus. Üks kohanemisvõimalusi ebasoodsate temperatuuride talumiseks on anabioos- keha elutähtsate protsesside peatamine.

Vastupidi, kuumades riikides on üsna kõrge temperatuur normiks. Teada on mitmeid mikroorganisme, mis võivad elada allikates, mille temperatuur on üle 70 0 C. Mõnede bakterite eosed taluvad lühiajalist kuumutamist kuni 160–180 0 C.

Eurütermilised ja stenotermilised organismid– organismid, mille toimimine on seotud vastavalt laiade ja kitsaste temperatuurigradientidega. Kuriku keskkond (0˚) on kõige püsivam keskkond.

Biogeograafiline tsoneerimine(arktilised, boreaalsed, subtroopilised ja troopilised vööndid) määrab suuresti biotsenooside ja ökosüsteemide koostise. Laiusteguril põhineva klimaatilise jaotuse analoogiks võivad olla mägivööndid.

Looma kehatemperatuuri ja ümbritseva keskkonna temperatuuri vahelise seose alusel jaotatakse organismid:

– poikilotermiline organismid on muutuva temperatuuriga külmaveelised organismid. Kehatemperatuur läheneb ümbritseva õhu temperatuurile;

– homöotermiline– suhteliselt püsiva sisetemperatuuriga soojaverelised organismid. Nendel organismidel on keskkonna kasutamisel suured eelised.

Seoses temperatuuriteguriga jagatakse liigid järgmistesse ökoloogilistesse rühmadesse:

külma eelistavad liigid on krüofiilid Ja krüofüüdid.

kuuluvad liigid, mille aktiivsus on kõrgete temperatuuride piirkonnas optimaalne termofiilid Ja termofüüdid.

Niiskus. Kõik organismides toimuvad biokeemilised protsessid toimuvad veekeskkonnas. Vesi on vajalik rakkude struktuurse terviklikkuse säilitamiseks kogu kehas. See on otseselt seotud fotosünteesi primaarsete toodete moodustumise protsessiga.

Niiskuse määrab sademete hulk. Sademete jaotus sõltub geograafilisest laiuskraadist, suurte veekogude lähedusest ja maastikust. Sademete hulk jaguneb aasta peale ebaühtlaselt. Lisaks on vaja arvestada sademete olemusega. Suvine uduvihm niisutab mulda paremini kui vihm, voolude kandja vesi, millel pole aega pinnasesse imbuda.

Erineva niiskusega piirkondades elavad taimed kohanevad niiskuse puudumise või liigse niiskusega erinevalt. Veetasakaalu reguleerimine kuivade piirkondade taimede kehas toimub tänu võimsa juurestiku arengule ja juurerakkude imemisvõimele, samuti aurustumispinna vähenemisele. Paljud taimed heidavad kuivaperioodil lehti ja isegi terveid võrseid (saxaul), mõnikord toimub lehtede osaline või isegi täielik vähenemine. Omapärane kohanemine kuiva kliimaga on mõne taime arengurütm. Seega õnnestub efemeerlastel kevadniiskust kasutades väga lühikese ajaga (15-20 päeva) idaneda, areneda lehed, õitseda ning moodustuda vilju ja seemneid; põua algusega nad surevad. Põuale aitab vastu pidada ka paljude taimede võime koguda niiskust oma vegetatiivsetesse organitesse – lehtedesse, vartesse, juurtesse..

Niiskuse osas eristatakse järgmisi ökoloogilisi taimerühmi. Hüdrofüüdid, või hüdrobiontid, on taimed, mille elukeskkonnaks on vesi.

Hügrofüüdid- taimed, mis elavad kohtades, kus õhk on veeauruga küllastunud ja pinnas sisaldab palju piisk-vedeliku niiskust - üleujutatud niitudel, soodes, niisketes varjulistes kohtades metsades, jõgede ja järvede kallastel. Hügrofüüdid aurustavad palju niiskust stoomide tõttu, mis sageli paiknevad mõlemal pool lehte. Juured on hõredalt harunenud, lehed suured.

Mesofüüdid– parasniiske kasvukoha taimed. Nende hulka kuuluvad niiduheinad, kõik lehtpuud, paljud põllukultuurid, köögiviljad, puuviljad ja marjad. Neil on hästi arenenud juurestik, suured lehed, mille ühel küljel on stoomid.

Kserofüüdid- taimed, mis on kohanenud eluks kuiva kliimaga kohtades. Need on levinud steppides, kõrbetes ja poolkõrbetes. Kserofüüdid jagunevad kahte rühma: sukulendid ja sklerofüüdid.

Sukulendid(alates lat. suculentus- mahlane, rasvane, paks) on mitmeaastased taimed, millel on mahlakad lihavad varred või lehed, milles hoitakse vett.

Sklerofüütid(kreeka keelest skleros– kõva, kuiv) – need on aruhein, sulghein, saksipuu ja muud taimed. Nende lehed ja varred ei sisalda vett, nad tunduvad üsna kuivad, suure hulga mehaaniliste kudede tõttu on nende lehed kõvad ja sitked.

Taimede levikul võivad olulised olla ka muud tegurid, nt. mulla olemus ja omadused. Seega on taimi, mille puhul on määravaks keskkonnateguriks soolasisaldus mullas. See halofüüdid. Spetsiaalne rühm koosneb lubjarikaste muldade armastajatest - kaltsifiilid. Samad "mullaga seotud" liigid on taimed, mis elavad raskmetalle sisaldavatel muldadel.

Organismide elu ja levikut mõjutavad keskkonnategurid hõlmavad ka õhu koostist ja liikumist, reljeefi olemust ja paljusid muid.

Liigisisese valiku aluseks on liigisisene võitlus. Seetõttu, nagu Charles Darwin arvas, sünnib rohkem noori organisme kui jõuab täiskasvanuks. Samas kompenseerib sündinud organismide arvu ülekaal täiskasvanuks ellujäävate organismide arvu üle kõrget suremust varases arengujärgus. Seetõttu, nagu märkis S.A. Severtsovi sõnul on viljakuse suurus seotud liigi püsivusega.

Seega on liigisisesed suhted suunatud liikide paljunemisele ja levikule.

Loomade ja taimede maailmas on suur hulk seadmed, mis hõlbustavad inimestevahelist kontakti või, vastupidi, takistavad nende kokkupõrget. Selliseid liigisiseseid vastastikuseid kohanemisi nimetati S.A. Severtsov kongruentsid . Seega on isenditel vastastikuse kohanemise tulemusena iseloomulik morfoloogia, ökoloogia ja käitumine, mis tagavad sugude kohtumise, eduka paaritumise, paljunemise ja järglaste kasvatamise. Loodud on viis kongruentside rühma:

– embrüod või vastsed ja isendid (marsupialid);

– erinevast soost isikud (meeste ja naiste suguelundid);

– samast soost isendid, peamiselt isased (isaste sarved ja hambad, kasutatakse võitluses emaste pärast);

– sama põlvkonna vennad ja õed seoses karja elustiiliga (põgenemisel orienteerumist hõlbustavad laigud);

– koloniaalsete putukate polümorfsed isendid (isendite spetsialiseerumine teatud funktsioonide täitmiseks).

Liigi terviklikkus väljendub ka pesitseva populatsiooni ühtsuses, keemilise koostise homogeensuses ja keskkonnamõju ühtsuses.

Kannibalism– seda tüüpi liigisisesed suhted pole röövlindude ja loomade pesakondades haruldased. Nõrgemad hävitavad tavaliselt tugevamad ja mõnikord ka nende vanemad.

Ise tühjenev taimepopulatsioonid. Liigisisene konkurents mõjutab biomassi kasvu ja jaotumist taimepopulatsioonides. Isendi kasvades suureneb nende suurus, suurenevad vajadused ja selle tulemusena suureneb nendevaheline konkurents, mis viib surma. Ellujäänud isendite arv ja nende kasvukiirus sõltuvad asustustihedusest. Kasvavate isendite tiheduse järkjärgulist vähenemist nimetatakse isehõrenemiseks.

Sarnast nähtust täheldatakse ka metsaistandustes.

Liikidevahelised suhted. Olulisemad ja sagedamini esinevad vormid ja tüübid liikidevahelised suhted võib nimetada:

Võistlus. Seda tüüpi suhe määrab Gause'i reegel. Selle reegli kohaselt ei saa kaks liiki samaaegselt hõivata sama ökoloogilist niši ja seetõttu üksteist tingimata tõrjuda. Näiteks kuusk tõrjub kaske välja.

Allelopaatia- see on mõnede taimede keemiline mõju teistele lenduvate ainete vabanemise kaudu. Allelopaatilise toime kandjad on toimeained - Colin. Nende ainete mõjul võib pinnas mürgitada, muutuda paljude füsioloogiliste protsesside iseloom ning samas tunnevad taimed keemiliste signaalide kaudu üksteist ära.

Mutualism– liikide vaheline äärmuslik assotsiatsioon, mille puhul kumbki saab kasu oma seotusest teisega. Näiteks taimed ja lämmastikku siduvad bakterid; kübarseened ja puujuured.

Kommensalism– sümbioosi vorm, kus üks partneritest (komensaal) kasutab teist (omanikku) oma kontaktide reguleerimiseks väliskeskkonnaga, kuid ei astu temaga lähisuhetesse. Komensalism on laialdaselt arenenud korallriffide ökosüsteemides - see on eluase, kaitse (mereanemoonide kombitsad kaitsevad kalu), elamine teiste organismide kehas või selle pinnal (epifüüdid).

Kisklus- see on loomade (harvemini taimede) toidu hankimise viis, mille käigus nad püüavad, tapavad ja söövad teisi loomi. Kiskjaid esineb peaaegu igat tüüpi loomadel. Evolutsiooni käigus on kiskjad hästi arenenud närvisüsteem ja meeleelundid, mis võimaldavad saakloomi tuvastada ja ära tunda, samuti saagi püüdmise, tapmise, söömise ja seedimise vahendid (kasside teravad sissetõmmatavad küünised, paljude ämblikulaadsete mürgised näärmed, mereanemoonide nõelavad rakud, valke lagundavad ensüümid , jne.). Kiskjate ja saaklooma areng toimub paralleelselt. Selle protsessi käigus parandavad röövloomad oma rünnakumeetodeid ja ohvrid kaitsemeetodeid.