Фактори на околната среда и тяхната класификация. Най-важните абиотични фактори и адаптацията на живите организми към тях

Различават се следните групи абиотични фактори (фактори на неживата природа): климатични, едафогенни (почвени), орографски и химични.

I) Климатични фактори: те включват слънчева радиация, температура, налягане, вятър и някои други влияния на околната среда.

1) Слънчевата радиация е мощен екологичен фактор. Разпространява се в пространството под формата на електромагнитни вълни, от които 48% са във видимата част на спектъра, 45% в инфрачервеното лъчение (дълги вълни) и около 7% в късовълновото ултравиолетово лъчение. Слънчевата радиация е основният източник на енергия, без който животът на Земята е невъзможен. Но по друг начин, пряко въздействиеслънчевата светлина (особено нейната ултравиолетова компонента) е вредна за живите клетки. Еволюцията на биосферата беше насочена към намаляване на интензивността на ултравиолетовата част от спектъра и защита от излишната слънчева радиация. Това беше улеснено от образуването на озон (озонов слой) от кислород, отделен от първите фотосинтезиращи организми.

Общото количество слънчева енергия, достигащо Земята, е приблизително постоянно. Но различните точки на земната повърхност получават различно количество енергия (поради разлики във времето на осветяване, различни ъгли на падане, степен на отражение, прозрачност на атмосферата и др.)

Разкрита е тясна връзка между слънчевата активност и ритъма на биологичните процеси. Колкото повече слънчева активност (повече слънчеви петна), толкова повече смущения в атмосферата, магнитни буризасягащи живите организми. Важна роля играе и промяната на слънчевата активност през деня, която определя денонощните ритми на тялото. При хората повече от 100 физиологични характеристики са обект на дневния цикъл (отделяне на хормони, честота на дишане, функциониране на различни жлези и др.)

Слънчевата радиация до голяма степен определя и други климатични фактори.

2) Температурата на околната среда е свързана с интензивността на слънчевата радиация, особено инфрачервената част на спектъра. Животът на повечето организми протича нормално в температурния диапазон от +5 до 40 ° С. Над +50 0 - +60 0 започва необратимо разрушаване на протеина, който е част от живите тъкани. При високи наляганиягорната граница на температурата може да бъде много по-висока (до +150−200 0 C). Долната температурна граница често е по-малко критична. Някои живи организми са в състояние да издържат на много ниски температури (до −200 0 C) в състояние на суспендирана анимация. Много организми в Арктика и Антарктика постоянно живеят при минусови температури. В някои арктически риби нормална температуратяло е −1,7 0 C. В същото време водата в тесните им капиляри не замръзва.

Зависимостта на интензивността на жизнената дейност на повечето живи организми от температурата има следната форма:

Фиг. 12. Зависимост на жизнената дейност на организмите от температурата

Както може да се види от фигурата, с повишаване на температурата се ускоряват биологичните процеси (скоростта на възпроизвеждане и развитие, количеството консумирана храна). Например, развитието на гъсеници на зелева пеперуда при +10 0 C изисква 100 дни, а при +26 0 C - само 10 дни. Но по-нататъшното повишаване на температурата води до рязък спаджизнени параметри и смърт на организма.

Във водата обхватът на температурните колебания е по-малък, отколкото на сушата. Следователно водните организми са по-малко адаптирани към температурните промени от сухоземните.

Температурата често определя зоналността в сухоземните и водните биогеоценози.

3) Влажността на околната среда е важен фактор за околната среда. Повечето живи организми се състоят от 70–80% вода, вещество, необходимо за съществуването на протоплазмата. Влажността на района се определя от влажността на атмосферния въздух, количеството на валежите и площта на водните запаси.

Влажността на въздуха зависи от температурата: колкото по-висока е, толкова повече вода обикновено се съдържа във въздуха. Най-богати на влага са долните слоеве на атмосферата. Валежите са резултат от кондензация на водни пари. В умерения климатичен пояс разпределението на валежите по сезони е повече или по-малко равномерно, в тропиците и субтропиците е неравномерно. Наличното снабдяване с повърхностни води зависи от подземните източници и валежите.

Взаимодействието на температурата и влажността създава два климата: морски и континентален.

4) Налягането е друг климатичен фактор, който е важен за всички живи организми. На Земята има зони с постоянно високо или ниско налягане. Падането на налягането е свързано с неравномерно нагряване на земната повърхност.

5) Вятърът е насоченото движение на въздушните маси в резултат на разликите в налягането. Вятърният поток е насочен от зона с високо налягане към зона с по-ниско налягане. Влияе на температурата, влажността и движението на примесите във въздуха.

6) Лунните ритми определят приливите и отливите, към които морските животни са адаптирани. Те използват приливите и отливите за много жизнени процеси: движение, размножаване и др.

ii) Едафогенните фактори определят различни характеристики на почвата. Почвата играе важна роля в сухоземните екосистеми – ролята на резервоар и запас от ресурси. Съставът и свойствата на почвите са силно повлияни от климата, растителността и микроорганизмите. Степните почви са по-плодородни от горските, тъй като тревите са краткотрайни и всяка година в почвата навлиза голямо количество органична материя, която бързо се разлага. Екосистемите без почва обикновено са много нестабилни. Различават се следните основни характеристики на почвите: механичен състав, влагоемкост, плътност и въздухопропускливост.

Механичният състав на почвата се определя от съдържанието в нея на различни по големина частици. Има четири вида почви в зависимост от техния механичен състав: пясък, песъчлива глинеста почва, глинеста почва, глина. Механичният състав въздейства пряко върху растенията, подземните организми, а чрез тях и върху други организми. Влагоемкостта (способността за задържане на влага), тяхната плътност и въздухопропускливост на почвите зависят от механичния състав.

III) Орографски фактори. Те включват височината на района над морското равнище, неговия релеф и местоположение спрямо кардиналните точки. Орографските фактори до голяма степен определят климата на дадена територия, както и други биотични и абиотични фактори.

IV) Химични фактори. Те включват химическия състав на атмосферата (газов състав на въздуха), литосферата и хидросферата. За живите организми съдържанието на макро- и микроелементи в околната среда е от голямо значение.

Макроелементите са елементи, необходими на тялото в относително големи количества. За повечето живи организми това са фосфор, азот, калий, калций, сяра, магнезий.

Микроелементите са елементи, необходими на организма в изключително малки количества, но са част от жизненоважни ензими. Микроелементите са необходими за нормалното функциониране на организма. Най-често срещаните микроелементи са метали, силиций, бор, хлор.

Няма ясна граница между макроелементите и микроелементите: това, което е микроелемент за едни организми, е макроелемент за други.

Светлината е един от основните фактори на околната среда. Без светлина е невъзможна фотосинтетичната дейност на растенията, а без нея животът като цяло е немислим, тъй като зелените растения имат способността да произвеждат необходимия за всички живи същества кислород. Освен това светлината е единственият източник на топлина на планетата Земя. Има пряк ефект върху химическите и физически процеси, срещащи се в организмите, засягат метаболизма.

Много морфологични и поведенчески характеристики на различни организми са свързани с тяхното излагане на светлина. Дейността на някои вътрешни органи на животните също е тясно свързана с осветлението. Поведението на животните, като сезонна миграция, снасяне на яйца, ухажване и пролетен коловоз, е свързано с продължителността на светлата част на деня.

В екологията терминът "светлина" се отнася до целия диапазон от слънчева радиация, достигаща земната повърхност. Спектърът на разпределение на енергията на слънчевата радиация извън земната атмосфера показва, че около половината от слънчевата енергия се излъчва в инфрачервената област, 40% във видимата област и 10% в ултравиолетовата и рентгеновата област.

За живата материя са важни качествените характеристики на светлината - дължина на вълната, интензитет и продължителност на облъчване. Има близка ултравиолетова радиация (400-200 nm) и далечна или вакуумна (200-10 nm). Източници на ултравиолетово лъчение са високотемпературна плазма, ускорени електрони, някои лазери, Слънцето, звезди и др. Биологичният ефект на ултравиолетовото лъчение се причинява от химични промени в молекулите на живите клетки, които ги абсорбират, главно молекули на нуклеинови киселини ( ДНК и РНК) и протеини и се изразява в нарушения на деленето, появата на мутации и клетъчна смърт.

Част от слънчевите лъчи, изминали огромно разстояние, достигат повърхността на Земята, осветяват я и я нагряват. Изчислено е, че нашата планета получава около една двумилиардна слънчева енергия и от това количество само 0,1-0,2% се използват от зелените растения за създаване на органична материя. Всеки квадратен метър от планетата получава средно 1,3 kW слънчева енергия. Би било достатъчно да работите с електрическа кана или ютия.

Условията на осветление играят изключителна роля в живота на растенията: тяхната продуктивност и продуктивност зависят от интензивността на слънчевата светлина. Светлинният режим на Земята обаче е доста разнообразен. В гората е различно отколкото на поляната. Осветлението в широколистните и тъмните иглолистни смърчови гори е значително различно.

Светлината контролира растежа на растенията: те растат в посока на по-голяма светлина. Тяхната чувствителност към светлина е толкова голяма, че издънките на някои растения, държани на тъмно през деня, реагират на проблясък на светлина, който продължава само две хилядна от секундата.

Всички растения по отношение на светлината могат да бъдат разделени на три групи: хелиофити, сциофити, факултативни хелиофити.

Хелиофити(от гръцки helios - слънце и phyton - растение), или светлолюбиви растения, или не понасят, или не понасят дори леко засенчване. Тази група включва степни и ливадни треви, тундрови растения, ранни пролетни растения, повечето култивирани растения на открито и много плевели. Сред видовете от тази група се срещат обикновен живовляк, огнище, тръстика и др.

Сциофити(от гръцки scia - сянка), или сенчести растения, не понасят силна светлина и живеят на постоянна сянка под короната на гората. Това са предимно горски билки. При рязко изсветляване на горския покрив те изпадат в депресия и често умират, но много от тях възстановяват своя фотосинтетичен апарат и се адаптират към живота в нови условия.

Факултативни хелиофити, или сенкоустойчиви растения, могат да се развиват както при много високи, така и при ниски количества светлина. Като пример можем да посочим някои дървета - обикновен смърч, клен, обикновен габър; храсти - леска, глог; билки - ягоди, полски здравец; много стайни растения.

Важен абиотичен фактор е температура.Всеки организъм е способен да живее в определен температурен диапазон. Зоната на разпространение на живите същества е ограничена главно до зоната от малко под 0 °C до 50 °C.

Основният източник на топлина, както и на светлина, е слънчевата радиация. Един организъм може да оцелее само при условия, към които метаболизмът му е адаптиран. Ако температурата на жива клетка падне под точката на замръзване, клетката обикновено се уврежда физически и умира в резултат на образуването на ледени кристали. Ако температурата е твърде висока, настъпва денатурация на протеина. Точно това се случва, когато сварите пилешко яйце.

Повечето организми са в състояние да контролират телесната си температура до известна степен чрез различни реакции. При по-голямата част от живите същества телесната температура може да варира в зависимост от температурата на околната среда. Такива организми не са в състояние да регулират температурата си и се наричат студенокръвен (пойкилотермичен).Тяхната дейност зависи главно от топлината, идваща отвън. Телесната температура на пойкилотермните организми е свързана със стойностите на околната температура. Хладнокръвието е характерно за такива групи организми като растения, микроорганизми, безгръбначни, риби, влечуги и др.

Значително по-малък брой живи същества са способни активно да регулират телесната температура. Това са представители на двата висши класа гръбначни животни - птици и бозайници. Топлината, която генерират, е продукт на биохимични реакции и служи като значителен източник на повишена телесна температура. Тази температура се поддържа на постоянно ниво, независимо от температурата на околната среда. Организми, които са в състояние да поддържат постоянна оптимална телесна температура независимо от температурата на околната среда, се наричат ​​топлокръвни (хомеотермични). Благодарение на това свойство много видове животни могат да живеят и да се размножават при температури под нулата (северен елен, полярна мечка, перконоги, пингвин). Поддържането на постоянна телесна температура се осигурява от добра топлоизолация, създадена от козина, плътно оперение, подкожни въздушни кухини, дебел слой мастна тъкан и др.

Частен случай на хомеотермията е хетеротермията (от гръцки heteros – различен). Различно нивотелесната температура при хетеротермните организми зависи от тяхната функционална активност. През периода на дейност имат постоянна температуратяло, а през периода на почивка или хибернация температурата спада значително. Хетеротермията е характерна за гофери, мармоти, язовци, прилепи, таралежи, мечки, колибри и др.

Условията на овлажняване играят специална роля в живота на живите организми.

вода- основата на живата материя. За повечето живи организми водата е една от основните фактори на околната среда. Това е най-важното условие за съществуването на целия живот на Земята. Всички жизнени процеси в клетките на живите организми протичат във водна среда.

Водата не се променя химически от повечето технически съединения, които разтваря. Това е много важно за живите организми, тъй като хранителните вещества, необходими за техните тъкани, се доставят във водни разтвори в относително малко променена форма. В естествени условия водата винаги съдържа едно или друго количество примеси, не само взаимодействащи с твърди и течни вещества, но и разтварящи газове.

Уникалните свойства на водата предопределят нейната особена роля във формирането на физико-химическата среда на нашата планета, както и в възникването и поддържането на едно удивително явление – живота.

Човешкият ембрион се състои от 97% вода, а при новородените количеството й е 77% от телесното тегло. До 50-годишна възраст количеството вода в човешкото тяло намалява и вече представлява 60% от масата му. Основната част от водата (70%) е концентрирана вътре в клетките, а 30% е междуклетъчна вода. Човешките мускули са 75% вода, черният дроб е 70%, мозъкът е 79%, а бъбреците са 83%.

Тялото на животно, като правило, съдържа най-малко 50% вода (например слон - 70%, гъсеница, която яде листа от растения - 85-90%, медуза - повече от 98%).

Слонът се нуждае от най-много вода (въз основа на дневните нужди) от всички сухоземни животни - около 90 литра. Слоновете са едни от най-добрите „хидрогеолози“ сред животните и птиците: те усещат водни тела на разстояние до 5 км! Само зубрите са по-далеч - на 7-8 км. В сухи времена слоновете използват бивните си, за да копаят дупки в сухи речни корита, за да събират вода. Биволи, носорози и други африкански животни с готовност използват слонски кладенци.

Разпространението на живота на Земята е пряко свързано с валежите. Влажността не е еднаква в различните части на света. Повечето валежи падат в екваториалната зона, особено в горното течение на река Амазонка и на островите на Малайския архипелаг. Броят им в някои райони достига 12 000 mm годишно. И така, на един от Хавайските острови вали от 335 до 350 дни в годината. Това е най-влажното място на Земята. Средните годишни валежи тук достигат 11 455 mm. За сравнение, тундрата и пустините получават по-малко от 250 mm валежи годишно.

Животните се отнасят към влагата по различен начин. Водата като физическо и химично тяло оказва непрекъснато влияние върху живота на хидробионтите (водните организми). Той не само задоволява физиологичните нужди на организмите, но също така доставя кислород и храна, отвежда метаболитите и транспортира половите продукти и самите водни организми. Благодарение на подвижността на водата в хидросферата е възможно съществуването на прикрепени животни, които, както е известно, не съществуват на сушата.

Едафични фактори

Целият набор от физически и химични свойствапочвите, които имат екологично въздействие върху живите организми, се класифицират като едафични фактори (от гръцки edaphos - основа, пръст, почва). Основните едафични фактори са механичният състав на почвата (размер на нейните частици), относителна рохкавост, структура, водопропускливост, аерация, химичен състав на почвата и циркулиращите в нея вещества (газове, вода).

Естеството на гранулометричния състав на почвата може да има екологично значение за животни, които в определен период от живота живеят в почвата или водят начин на живот. Ларвите на насекомите обикновено не могат да живеят в почва, която е твърде камениста; ровещите Hymenoptera, снасянето на яйца в подземни проходи, много скакалци, заравянето на яйчни пашкули в земята, трябва тя да е достатъчно рохкава.

Важна характеристика на почвата е нейната киселинност. Известно е, че киселинността на средата (pH) характеризира концентрацията на водородни йони в разтвора и е числено равна на отрицателния десетичен логаритъм на тази концентрация: pH = -log. Водните разтвори могат да имат рН от 0 до 14. Неутралните разтвори имат рН 7, киселинните разтвори се характеризират с рН стойности по-малки от 7, а алкалните разтвори се характеризират с рН стойности по-големи от 7. Киселинността може да служи като индикатор за скоростта на общия метаболизъм на дадена общност. Ако pH на почвения разтвор е ниско, това означава, че почвата съдържа малко хранителни вещества, така че нейната продуктивност е изключително ниска.

Във връзка с плодородието на почвата се разграничават следните екологични групи растения:

• олиготрофи (от гръцки olygos - малък, незначителен и trophe - храна) - растения от бедни, неплодородни почви (бял бор);
• мезотрофи (от гръцки mesos - среден) - растения с умерена нужда от хранителни вещества (повечето горски растения от умерени ширини);
• еутрофен(от гръцки тя - добро) - растения, които изискват голямо количество хранителни вещества в почвата (дъб, леска, цариградско грозде).

Орографски фактори

Разпределението на организмите на земната повърхност се влияе до известна степен от фактори като особености на елементите на релефа, надморска височина, изложение и стръмност на склоновете. Те са обединени в група орографски фактори (от гръцки oros - планина). Тяхното въздействие може значително да повлияе на местния климат и развитието на почвата.

Един от основните орографски фактори е надморската височина. С надморската височина средните температури намаляват, дневните температурни разлики се увеличават, валежите, скоростта на вятъра и интензивността на радиацията се увеличават, атмосферното налягане и концентрациите на газове намаляват. Всички тези фактори влияят върху растенията и животните, причинявайки вертикална зоналност.

Типичен пример е вертикалното зониране в планините. Тук на всеки 100 m издигане температурата на въздуха се понижава средно с 0,55 °C. В същото време влажността се променя и продължителността на вегетационния период се скъсява. С увеличаване на надморската височина на местообитанието развитието на растенията и животните се променя значително. В подножието на планините може да има тропически морета, а на върха духат арктически ветрове. От едната страна на планината може да е слънчево и топло, от другата може да е влажно и студено.

Друг орографски фактор е изложението на склона. На северните склонове растенията образуват сенчести форми, а на южните – светли. Растителността тук е представена предимно от устойчиви на суша храсти. Склоновете с южно изложение получават повече слънчева светлина, така че интензитетът на светлината и температурата тук са по-високи, отколкото в дъното на долините и склоновете със северно изложение. Това е свързано със значителни разлики в нагряването на въздуха и почвата, скоростта на топене на снега и изсъхването на почвата.

Важен фактор е стръмността на склона. Влиянието на този показател върху условията на живот на организмите се отразява главно чрез характеристиките на почвената среда, водния и температурния режим. Стръмните склонове се характеризират с бързо оттичане и отмиване на почвата, така че почвите тук са тънки и по-сухи. Ако наклонът надвишава 35°, обикновено се създават пързалки от насипен материал.

Хидрографски фактори

Хидрографските фактори включват такива характеристики на водната среда като плътност на водата, скорост на хоризонтални движения (течение), количество разтворен във водата кислород, съдържание на суспендирани частици, поток, температурни и светлинни режими на водните тела и др.

Организмите, които живеят във водна среда, се наричат ​​хидробионти.

Различните организми са се приспособили към плътността на водата и определени дълбочини по свой начин. Някои видове могат да издържат на налягане от няколко до стотици атмосфери. Много риби, главоноги, ракообразни и морски звезди живеят на големи дълбочини при налягане от около 400-500 atm.

Високата плътност на водата осигурява съществуването на много нескелетни форми във водната среда. Това са малки ракообразни, медузи, едноклетъчни водорасли, килови и птероподни мекотели и др.

Високият специфичен топлинен капацитет и високата топлопроводимост на водата определят по-стабилния температурен режим на водните тела в сравнение със сушата. Амплитудата на годишните температурни колебания не надвишава 10-15 °C. В континенталните води тя е 30-35 °C. В самите резервоари температурните условия между горния и долния слой на водата се различават значително. В дълбоките слоеве на водния стълб (в моретата и океаните) температурният режим е стабилен и постоянен (3-4 °C).

Важен хидрографски фактор е светлинният режим на водоемите. Количеството светлина бързо намалява с дълбочината, така че в Световния океан водораслите живеят само в осветената зона (най-често на дълбочина от 20 до 40 m). Плътността на морските организми (броят им на единица площ или обем) естествено намалява с дълбочината.

Химични фактори

Действие химични факторисе проявява под формата на проникване в околната среда на химични вещества, които не са присъствали в нея преди, което до голяма степен се дължи на съвременното антропогенно влияние.

Химичен фактор като газовия състав е изключително важен за организмите, живеещи във водната среда. Например, във водите на Черно море има много сероводород, което прави този басейн не съвсем благоприятен за живота на някои животни в него. Реките, които се вливат в него, носят със себе си не само пестициди или тежки метали, отмити от нивите, но и азот и фосфор. И това е не само селскостопански тор, но и храна за морски микроорганизми и водорасли, които поради излишък от хранителни вещества започват да се развиват бързо (водата цъфти). Когато умрат, те потъват на дъното и консумират значително количество кислород по време на процеса на гниене. През последните 30-40 години цъфтежът на Черно море се е увеличил значително. В долния слой на водата кислородът се заменя с отровен сероводород, така че тук практически няма живот. Органичният свят на морето е сравнително беден и еднообразен. Живият му слой е ограничен до тясна повърхност с дебелина 150 м. За земните организми те са нечувствителни към газовия състав на атмосферата, тъй като той е постоянен.

Групата от химични фактори включва и такъв показател като солеността на водата (съдържанието на разтворими соли в естествените води). Въз основа на количеството разтворени соли природните води се разделят на следните категории: прясна вода- до 0,54 g/l, солена - от 1 до 3, слабо солена - от 3 до 10, солена и много солена вода - от 10 до 50, саламура - над 50 g/l. Така в сладководни земни тела (потоци, реки, езера) 1 kg вода съдържа до 1 g разтворими соли. Морската вода е сложен солен разтвор, чиято средна соленост е 35 g/kg вода, т.е. 3,5%.

Живите организми, живеещи във водна среда, са приспособени към строго определена соленост на водата. Сладководните форми не могат да живеят в моретата, а морските форми не могат да понасят обезсоляване. Ако солеността на водата се промени, животните се движат в търсене на благоприятна среда. Например, когато повърхностните слоеве на морето са обезсолени след проливни дъждове, някои видове морски ракообразни се спускат на дълбочина до 10 m.

Ларвите на стридите живеят в солени води на малки заливи и естуари (полузатворени крайбрежни водни басейни, които свободно общуват с океана или морето). Ларвите растат особено бързо, когато солеността на водата е 1,5-1,8% (някъде между прясна и солена вода). При по-високо съдържание на сол растежът им е донякъде потиснат. Когато съдържанието на сол намалява, растежът вече е значително потиснат. При соленост 0,25% растежът на ларвите спира и всички те умират.

Пирогенни фактори

Те включват фактори на излагане на огън или пожари. Понастоящем пожарите се считат за много значим и един от естествените абиотични фактори на околната среда. При правилна употребаогънят може да бъде много ценен екологичен инструмент.

На пръв поглед пожарите са отрицателен фактор. Но в действителност това не е така. Без пожари саваната, например, бързо би изчезнала и би била покрита с гъста гора. Това обаче не се случва, тъй като нежните филизи на дърветата умират в огъня. Тъй като дърветата растат бавно, малко от тях оцеляват при пожари и стават достатъчно високи. Тревата расте бързо и също толкова бързо се възстановява след пожар.

Трябва да се отбележи, че за разлика от други фактори на околната среда, хората могат да регулират пожарите и следователно те могат да се превърнат в известен ограничаващ фактор за разпространението на растения и животни. Контролиран от хорапожарите допринасят за образуването на пепел, богата на полезни вещества. Смесвайки се с почвата, пепелта стимулира растежа на растенията, чието количество определя живота на животните.

В допълнение, много жители на саваната, като африканския щъркел и птицата секретар, използват огън за свои собствени цели. Те посещават границите на естествени или контролирани пожари и ядат насекоми и гризачи там, които избягат от огъня.

Пожарите могат да възникнат както от природни фактори (мълния), така и от случайни и неслучайни човешки действия. Има два вида пожари. Пожарите на покрива са най-трудни за ограничаване и регулиране. Най-често те са много интензивни и унищожават цялата растителност и органични вещества в почвата. Такива пожари имат ограничаващ ефект върху много организми.

Приземни пожари, напротив, имат избирателен ефект: за някои организми те са по-разрушителни, за други - по-малко и по този начин допринасят за развитието на организми с висока устойчивост на пожари. Освен това малките приземни пожари допълват действието на бактериите, разлагат мъртвите растения и ускоряват превръщането на минералните хранителни вещества във форма, подходяща за използване от нови поколения растения. В местообитания с неплодородна почва пожарите допринасят за нейното обогатяване с пепелни елементи и хранителни вещества.

Когато има достатъчно влага (прериите в Северна Америка), пожарите стимулират растежа на тревите за сметка на дърветата. Пожарите играят особено важна регулаторна роля в степите и саваните. Тук периодичните пожари намаляват вероятността от нашествие на пустинни храсти.

Човекът често е причина за увеличаване на честотата на горските пожари, въпреки че частно лице няма право умишлено (дори случайно) да предизвика пожар в природата. Използването на огън от специалисти обаче е част от правилното управление на земята.

Околната среда, която заобикаля живите същества, се състои от много елементи. Те влияят върху живота на организмите по различни начини. Последните реагират различно на различни фактори на околната среда. Отделните елементи на околната среда, които взаимодействат с организмите, се наричат ​​фактори на околната среда. Условията на съществуване са набор от жизненоважни фактори на околната среда, без които живите организми не могат да съществуват. По отношение на организмите те действат като фактори на околната среда.

Класификация на факторите на околната среда.

Приемат се всички фактори на околната среда класифицирам(разпределят) в следните основни групи: абиотичен, биотиченИ антропен. V Абиотичен (абиогенен) факторите са физични и химични фактори от неживата природа. Биотичен,или биогенен,фактори са прякото или непряко влияние на живите организми както един върху друг, така и върху околната среда. Антропогенен (антропогенен) През последните години факторите се обособяват като отделна група биотични фактори поради голямото им значение. Това са фактори на пряко или непряко въздействие на човека и неговата стопанска дейност върху живите организми и околната среда.

Абиотични фактори.

Абиотичните фактори включват елементи от неживата природа, които действат върху живия организъм. Видовете абиотични фактори са представени в табл. 1.2.2.

Таблица 1.2.2. Основни видове абиотични фактори

Климатични фактори.

Всички абиотични фактори се проявяват и действат в трите геоложки обвивки на Земята: атмосфера, хидросфераИ литосфера.Факторите, които се проявяват (действат) в атмосферата и по време на взаимодействието на последната с хидросферата или с литосферата, се наричат климатични.тяхната проява зависи от физичните и химичните свойства на геоложките обвивки на Земята, от количеството и разпределението на проникващата и достигаща до тях слънчева енергия.

Слънчева радиация.

Сред разнообразието от фактори на околната среда най-голямо значение има слънчевата радиация. (слънчева радиация).Това е непрекъснат поток от елементарни частици (скорост 300-1500 km/s) и електромагнитни вълни (скорост 300 хиляди km/s), който се носи към Земята. голяма сумаенергия. Слънчевата радиация е основният източник на живот на нашата планета. Под непрекъснатия поток от слънчева радиация животът възниква на Земята, преминава през дълъг път на еволюция и продължава да съществува и зависи от слънчевата енергия. Основните свойства на лъчистата енергия на Слънцето като фактор на околната среда се определят от дължината на вълната. Вълните, преминаващи през атмосферата и достигащи Земята, се измерват в диапазона от 0,3 до 10 микрона.

Въз основа на естеството на въздействието върху живите организми този спектър на слънчевата радиация се разделя на три части: ултравиолетова радиация, видима светлинаИ инфрачервено лъчение.

Късовълнови ултравиолетови лъчиса почти напълно абсорбирани от атмосферата, а именно нейния озонов екран. Малко количество ултравиолетови лъчи прониква в повърхността на земята. Тяхната дължина на вълната е в диапазона 0,3-0,4 микрона. Те представляват 7% от енергията на слънчевата радиация. Късовълновите лъчи имат пагубен ефект върху живите организми. Те могат да предизвикат изменения в наследствения материал – мутации. Следователно в процеса на еволюция организмите, които са били дълго време изложени на слънчева радиация, са развили адаптации за защита от ултравиолетовите лъчи. Много от тях произвеждат допълнителни количества черен пигмент в кожата си - меланин, който предпазва от проникването на нежелани лъчи. Ето защо хората придобиват тен, като са на открито дълго време. В много индустриални региони има т.нар индустриален меланизъм- потъмняване на цвета на животните. Но това не се случва под въздействието на ултравиолетова радиация, а поради замърсяване със сажди и прах от околната среда, чиито елементи обикновено стават по-тъмни. На такъв тъмен фон оцеляват по-тъмни форми на организми (добре са камуфлирани).

Видима светлинасе появява в рамките на дължини на вълните от 0,4 до 0,7 µm. Той представлява 48% от енергията на слънчевата радиация.

Тосъщо влияе неблагоприятно върху живите клетки и техните функции като цяло: променя вискозитета на протоплазмата, големината на електрическия заряд на цитоплазмата, нарушава пропускливостта на мембраните и променя движението на цитоплазмата. Светлината влияе върху състоянието на протеиновите колоиди и протичането на енергийните процеси в клетките. Но въпреки това видимата светлина беше, е и ще продължи да бъде един от най-важните източници на енергия за всички живи същества. Неговата енергия се използва в процеса фотосинтезаи се натрупва под формата на химични връзки в продуктите на фотосинтезата и след това се предава като храна на всички други живи организми. Като цяло можем да кажем, че всички живи същества в биосферата и дори хората зависят от слънчевата енергия, от фотосинтезата.

Светлината за животните е необходимо условиевъзприемане на информация за околната среда и нейните елементи, визия, визуална ориентация в пространството. В зависимост от условията на живот, животните са се приспособили към различни степениосветяване Някои животински видове са дневни, докато други са най-активни по здрач или през нощта. Повечето бозайници и птици водят полумрачен начин на живот, трудно различават цветовете и виждат всичко в черно и бяло (кучета, котки, хамстери, сови, нощници и др.). Животът в полумрак или при слаба светлина често води до хипертрофия на очите. Сравнително огромни очи, способни да улавят малки частици светлина, характерни за нощните животни или тези, които живеят в пълна тъмнина и се насочват от луминисцентните органи на други организми (лемури, маймуни, сови, дълбоководни риби и др.). Ако в условия на пълна тъмнина (в пещери, под земята в дупки) няма други източници на светлина, тогава животните, живеещи там, като правило губят органите си на зрение (европейски протей, мол плъх и др.).

температура.

Източници на температурния фактор на Земята са слънчевата радиация и геотермалните процеси. Въпреки че ядрото на нашата планета се характеризира с изключително високи температури, влиянието му върху повърхността на планетата е незначително, с изключение на зони на вулканична активност и изпускане на геотермални води (гейзери, фумароли). Следователно основният източник на топлина в биосферата може да се счита за слънчевата радиация, а именно инфрачервените лъчи. Тези лъчи, които достигат до земната повърхност, се поглъщат от литосферата и хидросферата. Литосферата като твърдо тяло се нагрява по-бързо и също толкова бързо се охлажда. Хидросферата има по-висок топлинен капацитет от литосферата: тя бавно се нагрява и бавно се охлажда, поради което задържа топлина за дълго време. Повърхностните слоеве на тропосферата се нагряват поради излъчването на топлина от хидросферата и повърхността на литосферата. Земята абсорбира слънчевата радиация и излъчва енергия обратно в безвъздушното пространство. И все пак, земната атмосфера помага да се запази топлината в повърхностните слоеве на тропосферата. Благодарение на свойствата си атмосферата пропуска късовълнови инфрачервени лъчи и блокира дълговълнови инфрачервени лъчи, излъчвани от нагрятата повърхност на Земята. Това атмосферно явление си има име парников ефект.Благодарение на него животът на Земята стана възможен. Парниковият ефект спомага за задържането на топлината в повърхностните слоеве на атмосферата (където са концентрирани повечето организми) и изглажда температурните колебания през деня и нощта. На Луната например, която се намира в почти същите космически условия като Земята и която няма атмосфера, дневните температурни колебания на екватора се появяват в диапазона от 160 ° C до + 120 ° C.

Диапазонът на наличните температури в околната среда достига хиляди градуси (гореща магма на вулкани и най-ниските температури на Антарктика). Границите, в които може да съществува известният ни живот, са доста тесни и са равни на приблизително 300 ° C, от -200 ° C (замръзване в втечнени газове) до + 100 ° C (точката на кипене на водата). Всъщност повечето видове и по-голямата част от тяхната дейност са ограничени до още по-тесен диапазон от температури. Общият температурен диапазон на активния живот на Земята е ограничен до следните температурни стойности (Таблица 1.2.3):

Таблица 1.2.3 Температурен диапазон на живота на Земята

Растенията се адаптират към различни температури и дори екстремни. Тези, които понасят високи температури, се наричат топлинно стимулиращи растения.Те могат да понасят прегряване до 55-65° C (някои кактуси). Видовете, растящи при високи температури, ги понасят по-лесно поради значителното скъсяване на размера на листата, развитието на оцветен (влакнест) или, обратно, восъчен налеп и др. Растенията издържат на продължително излагане на ниски температури (от 0 до -10°C), без да навреди на развитието им C), се наричат студоустойчив.

Въпреки че температурата е важен фактор на околната среда, който влияе върху живите организми, ефектът й зависи силно от комбинацията й с други абиотични фактори.

Влажност.

Влажността е важен абиотичен фактор, който се определя от наличието на вода или водни пари в атмосферата или литосферата. Самата вода е от съществено значение неорганично съединениеза живота на живите организми.

Водата в атмосферата винаги присъства във формата водадвойки. Действителната маса на водата на единица обем въздух се нарича абсолютна влажност,и процентът на пара спрямо максималното количество, което въздухът може да съдържа е относителна влажност.Температурата е основният фактор, влияещ върху способността на въздуха да задържа водни пари. Например при температура от +27°C въздухът може да съдържа два пъти повече влага, отколкото при температура от +16°C. Това означава, че абсолютната влажност при 27°C е 2 пъти по-висока от тази при 16°C, докато относителната влажност и в двата случая ще бъде 100%.

Водата като екологичен фактор е изключително необходима на живите организми, тъй като без нея не може да се осъществи метаболизма и много други процеси, свързани с него. Метаболитните процеси на организмите протичат в присъствието на вода (във водни разтвори). Всички живи организми са отворени системи, така че постоянно изпитват загуба на вода и винаги имат нужда да попълват нейните запаси. За нормалното съществуване растенията и животните трябва да поддържат определен баланс между притока на вода в тялото и нейната загуба. Голяма загуба на вода от тялото (дехидратация)водят до намаляване на жизнената му активност и впоследствие до смърт. Растенията задоволяват нуждите си от вода чрез валежите и влажността на въздуха, а животните и чрез храната. Устойчивостта на организмите към наличието или липсата на влага в околната среда варира и зависи от адаптивността на вида. В тази връзка всички земни организми се разделят на три групи: хигрофилен(или влаголюбив), мезофилен(или умерено влаголюбив) и ксерофилен(или сухолюбив). По отношение на растенията и животните поотделно, този раздел ще изглежда така:

1) хигрофилни организми:

- хигрофити(растения);

- хигрофили(животно);

2) мезофилни организми:

- мезофити(растения);

- мезофили(животно);

3) ксерофилни организми:

- ксерофити(растения);

- ксерофили или хигрофобии(животни).

Нуждаете се от най-много влага хигрофилни организми.Сред растенията това ще бъдат тези, които живеят на прекомерно влажни почви с висока влажност на въздуха (хигрофити). В условията на средната зона те са сред тревните растения, които растат в сенчести гори (оксалис, папрати, теменужки, трева и др.) И на открити места (невен, роса и др.).

Хигрофилните животни (хигрофили) включват тези, екологично свързани с водната среда или с преовлажнени райони. Те се нуждаят от постоянно присъствие на големи количества влага в околната среда. Това са животни от тропически гори, блата и влажни ливади.

Мезофилни организмиизискват умерени количества влага и обикновено се свързват с умерено топли условия и добро минерално хранене. Това могат да бъдат горски растения и растения на открити площи. Сред тях има дървета (липа, бреза), храсти (лешник, зърнастец) и още повече билки (детелина, тимотейка, власатка, момина сълза, копитна трева и др.). Като цяло мезофитите са широка екологична група растения. Към мезофилните животни (мезофили)принадлежи към повечето организми, които живеят в умерени и субарктически условия или в определени планински райони на сушата.

Ксерофилни организми -това е доста разнообразна екологична група от растения и животни, които са се адаптирали към сухи условия на живот чрез следните средства: ограничаване на изпарението, увеличаване на производството на вода и създаване на водни резерви за дълъг периодлипса на водоснабдяване.

Растенията, които живеят в сухи условия, се справят с тях по различни начини. Някои нямат структурни мерки, за да се справят с липсата на влага. съществуването им е възможно в сухи условия само поради факта, че в критичен момент те са в състояние на покой под формата на семена (ефемери) или луковици, коренища, грудки (ефемероиди), много лесно и бързо преминават към активен живот и напълно изчезват за кратък период от време годишен цикъл на развитие. Ефемерияразпространени главно в пустини, полупустини и степи (каменна муха, пролетна ряпа, ряпа и др.). Ефемероиди(от гръцки ефимеренИ да прилича)- това са многогодишни тревисти, предимно пролетни растения (острици, зърнени култури, лалета и др.).

Има много уникални категории растения, които са се приспособили да понасят условия на суша сукулентиИ склерофити.Сукуленти (от гръцки. сочен)са способни да натрупват големи количества вода и постепенно да я губят. Например, някои кактуси от северноамериканските пустини могат да съдържат от 1000 до 3000 литра вода. Водата се натрупва в листата (алое, седум, агаве, млади) или стъблата (кактуси и кактусоподобни млечки).

Животните получават вода по три основни начина: директно чрез пиене или абсорбиране през кожата, с храната и в резултат на метаболизма.

Много видове животни пият вода и в доста големи количества. Например гъсениците на копринената буба от китайски дъб могат да изпият до 500 ml вода. Някои видове животни и птици изискват редовна консумация на вода. Затова те избират определени извори и редовно ги посещават като водопой. Пустинните видове птици летят ежедневно до оазиси, пият вода там и носят вода на пилетата си.

Някои животински видове, които не консумират вода чрез директно пиене, могат да я консумират, като я абсорбират през цялата повърхност на кожата. Насекомите и ларвите, които живеят в почва, навлажнена с дървесен прах, имат обвивки, пропускливи за вода. Австралийският гущер молох абсорбира влагата от валежите през кожата си, която е изключително хигроскопична. Много животни получават влага от сочна храна. Такава сочна храна може да бъде трева, сочни плодове, горски плодове, луковици и растителни грудки. Степната костенурка, която живее в степите на Централна Азия, консумира вода само от сочна храна. В тези региони, в райони, където се засаждат зеленчуци или в ниви с пъпеши, костенурките причиняват големи щети, като се хранят с пъпеши, дини и краставици. Някои хищни животни също получават вода, като ядат плячката си. Това е характерно например за африканската лисица фенек.

Видове, които се хранят изключително със суха храна и нямат възможност да консумират вода, я получават чрез метаболизъм, тоест химически по време на храносмилането. Метаболитната вода може да се образува в тялото поради окисляването на мазнини и нишесте. Това важен начинполучаване на вода специално за животни, които обитават горещи пустини. Така червеноопашатият песчанка понякога се храни само със сухи семена. Известни са експерименти, при които в плен северноамериканска еленова мишка е живяла около три години, хранейки се само със сухи ечемични зърна.

Хранителни фактори.

Повърхността на литосферата на Земята представлява отделна жизнена среда, която се характеризира със собствен набор от фактори на околната среда. Тази група фактори се нарича едафичен(от гръцки едафос- почва). Почвите имат своя структура, състав и свойства.

Почвите се характеризират с определена влажност, механичен състав, съдържание на органични, неорганични и органо-минерални съединения и определена киселинност. Много свойства на самата почва и разпространението на живите организми в нея зависят от показателите.

Например някои видове растения и животни обичат почви с определена киселинност, а именно: сфагнови мъхове, диво френско грозде и елша растат на кисели почви, а зелените горски мъхове растат на неутрални.

Ларвите на бръмбарите, сухоземните мекотели и много други организми също реагират на определена киселинност на почвата.

Химическият състав на почвата е много важен за всички живи организми. За растенията най-важни са не само тези химични елементи, които те използват в големи количества (азот, фосфор, калий и калций), но и тези, които са редки (микроелементи). Някои от растенията избирателно натрупват определени редки елементи. Кръстоцветните и сенникоцветните растения, например, натрупват сяра в тялото си 5-10 пъти повече от другите растения.

Прекомерно съдържание на някои химически елементив почвата може да повлияе отрицателно (патологично) на животните. Например, в една от долините на Тува (Русия) беше забелязано, че овцете страдат от някаква болест специфично заболяване, което се изразявало в косопад, деформация на копитата и др. По-късно се оказало, че в тази долина има повишено съдържание на селен в почвата, водата и някои растения. Когато този елемент влезе в тялото на овцете в излишък, това предизвика хронична селенова токсикоза.

Почвата има свой топлинен режим. Заедно с влагата влияе върху почвообразуването и различните процеси, протичащи в почвата (физикохимични, химични, биохимични и биологични).

Поради ниската си топлопроводимост, почвите са в състояние да изглаждат температурните колебания с дълбочина. На дълбочина малко над 1 м дневните температурни колебания са почти незабележими. Например в пустинята Каракум, която се характеризира с рязко континентален климат, през лятото, когато повърхностната температура на почвата достигне +59 ° C, в дупките на гризачите на песчанки на разстояние 70 cm от входа температурата беше 31°C по-ниска и достигна +28°C. През зимата, през мразовита нощ, температурата в дупките на песчанките беше +19°C.

Почвата е уникална комбинация от физични и химични свойства на повърхността на литосферата и живите организми, които я обитават. Невъзможно е да си представим почвата без живи организми. Нищо чудно, че известният геохимик V.I. Вернадски нарича почви биоинертно тяло.

Орографски фактори (релеф).

Релефът не е свързан с такива пряко действащи фактори на околната среда като вода, светлина, топлина, почва. Естеството на релефа в живота на много организми обаче има косвено влияние.

c В зависимост от размера на формите, релефът от няколко порядъка е доста условно разграничен: макрорелеф (планини, низини, междупланински депресии), мезорелеф (хълмове, дерета, хребети и др.) И микрорелеф (малки депресии, неравности и др. ). Всеки от тях играе определена роля във формирането на комплекс от фактори на околната среда за организмите. По-специално релефът засяга преразпределението на фактори като влага и топлина. Така дори незначителни капки от няколко десетки сантиметра създават условия на висока влажност. Водата тече от по-високи места към по-ниски, където се създават благоприятни условия за влаголюбивите организми. Северните и южните склонове имат различни светлинни и топлинни условия. В планинските условия на сравнително малки площи се създават значителни амплитуди на надморска височина, което води до формирането на различни климатични комплекси. По-специално, техните характерни характеристики са ниски температури, силни ветрове, промени във влажността, газовия състав на въздуха и др.

Например, с издигане над морското равнище, температурата на въздуха намалява с 6 ° C на всеки 1000 m, въпреки че това е характеристика на тропосферата, поради релефа (хълмове, планини, планински плата и т.н.), земните организми. могат да се окажат в условия, различни от тези в съседните региони. Например вулканичната планинска верига Килиманджаро в Африка е заобиколена от савани в подножието, а по-нагоре по склоновете има плантации с кафе, банани, гори и алпийски ливади. Върховете на Килиманджаро са покрити с вечен сняг и ледници. Ако температурата на въздуха на морското равнище е +30°C, тогава отрицателните температури ще се появят на надморска височина от 5000 m.

налягане.

Налягането се проявява както във въздушна, така и във водна среда. В атмосферния въздух налягането се променя сезонно, в зависимост от метеорологичните условия и надморската височина. Особен интерес представляват адаптациите на организми, които живеят в условия на ниско налягане и разреден въздух във високопланинските райони.

Налягането във водната среда се променя в зависимост от дълбочината: то се увеличава с приблизително 1 atm на всеки 10 m. За много организми има граници на промяната на налягането (дълбочината), към която са се адаптирали. Например бездните риби (риби от дълбините на света) са в състояние да издържат на голям натиск, но никога не се издигат на повърхността на морето, защото за тях това е фатално. Обратно, не всички морски организми са способни да се гмуркат на голяма дълбочина. Кашалотът например може да се гмурка на дълбочина до 1 км, а морските птици – до 15-20 м, откъдето си набавят храна.

Живите организми на сушата и във водната среда ясно реагират на промените в налягането. По едно време беше отбелязано, че рибите могат да възприемат дори незначителни промени в налягането. тяхното поведение се променя, когато се променят атмосферно налягане(напр. преди гръмотевична буря). В Япония някои риби се отглеждат специално в аквариуми и промените в поведението им се използват, за да се прецени евентуална промяна във времето.

Сухоземните животни, възприемайки незначителни промени в налягането, могат да предвидят промените в метеорологичните условия чрез поведението си.

Неравномерното налягане, което е резултат от неравномерното нагряване от Слънцето и разпределението на топлината както във водата, така и в атмосферния въздух, създава условия за смесване на водни и въздушни маси, т.е. образуване на течения. При определени условия потокът е мощен екологичен фактор.

Хидроложки фактори.

Водата, като компонент на атмосферата и литосферата (включително почвите), играе важна роля в живота на организмите като един от факторите на околната среда, наречен влажност. В същото време водата в течно състояние може да бъде фактор, който образува собствена среда - водна. Поради свойствата си, които отличават водата от всички останали химични съединения, то в течно и свободно състояние създава комплекс от условия във водната среда, т. нар. хидрологични фактори.

Такива характеристики на водата като топлопроводимост, течливост, прозрачност, соленост се проявяват по различен начин в резервоарите и са фактори на околната среда, които в този случай се наричат ​​хидрологични. Например, водните организми са се адаптирали по различен начин към различни степени на соленост на водата. Има сладководни и морски организми. Сладководните организми не удивляват с видовото си разнообразие. Първо, животът на Земята възниква през морски води, и второ, пресните водни басейни заемат малка част от земната повърхност.

Морските организми са по-разнообразни и числено по-многобройни. Някои от тях са се адаптирали към ниска соленост и живеят в обезсолени райони на морето и други солени водни тела. При много видове такива резервоари се наблюдава намаляване на размера на тялото. Например, клапите на мекотелите, ядливата мида (Mytilus edulis) и мидата на Ламарк (Cerastoderma lamarcki), които живеят в заливите на Балтийско море при соленост 2-6% o, са 2-4 пъти по-малки от индивидите, които живеят в същото море, само при соленост от 15%o. Ракът Carcinus moenas в Балтийско море е малък по размер, докато в обезсолени лагуни и устия е много по-голям. Морски таралежив лагуните растат по-малки отколкото в морето. Скаридата (Artemia salina) при соленост 122%o има размери до 10 mm, но при 20%o нараства до 24-32 mm. Солеността също може да повлияе на продължителността на живота. Същата риба на Ламарк живее до 9 години във водите на Северния Атлантик и 5 в по-малко солените води на Азовско море.

Температурата на водните тела е по-постоянен показател от температурата на сушата. Това се дължи на физичните свойства на водата (топлинен капацитет, топлопроводимост). Амплитудата на годишните температурни колебания в горните слоеве на океана не надвишава 10-15 ° C, а в континенталните резервоари - 30-35 ° C. Какво можем да кажем за дълбоките слоеве на водата, които се характеризират с постоянна топлинен режим.

Биотични фактори.

Организмите, които живеят на нашата планета, изискват не само абиотични условия за живота си, те взаимодействат помежду си и често са много зависими един от друг. Съвкупността от фактори в органичния свят, които пряко или непряко влияят върху организмите, се наричат ​​биотични фактори.

Биотичните фактори са много разнообразни, но въпреки това те също имат своя собствена класификация. Според най-простата класификациябиотичните фактори се разделят на три групи, които се причиняват от: растения, животни и микроорганизми.

Clements и Shelford (1939) предлагат тяхната класификация, която взема предвид най-типичните форми на взаимодействие между два организма - съдействия.Всички коалиции са разделени на две големи групи, в зависимост от това дали си взаимодействат организми от един и същи вид или два различни. Видове взаимодействия между организми, принадлежащи към един и същи вид са хомотипни реакции. Хетеротипни реакциинаричаме формите на взаимодействие между два организма от различни видове.

Хомотипни реакции.

Сред взаимодействията на организми от един и същи вид могат да се разграничат следните коакции (взаимодействия): групов ефект, масов ефектИ вътревидова конкуренция.

Групов ефект.

Много живи организми, които могат да живеят сами, образуват групи. Често в природата можете да наблюдавате как някои видове растат в групи растения.Това им дава възможност да ускорят растежа си. Животните също образуват групи. При такива условия те оцеляват по-добре. Когато живеят заедно, за животните е по-лесно да се защитят, да получат храна, да защитят потомството си и да оцелеят при неблагоприятни фактори на околната среда. По този начин груповият ефект има положително въздействие върху всички членове на групата.

Групите, в които са обединени животните, могат да варират по размер. Например, кормораните, които образуват огромни колонии по бреговете на Перу, могат да съществуват само ако в колонията има най-малко 10 хиляди птици и има три гнезда на 1 квадратен метър територия. Известно е, че за оцеляването на африканските слонове стадото трябва да се състои от най-малко 25 индивида, а стадото северни елени - от 300-400 животни. Глутница вълци може да наброява до десетина индивида.

Простите струпвания (временни или постоянни) могат да се развият в сложни групи, състоящи се от специализирани индивиди, които изпълняват присъщата си функция в тази група (семейства от пчели, мравки или термити).

Масов ефект.

Масовият ефект е явление, което възниква, когато жилищното пространство е пренаселено. Естествено, когато се обединяват в групи, особено големи, също се получава известно пренаселване, но има голяма разлика между групови и масови ефекти. Първият дава предимства на всеки член на сдружението, а другият, напротив, потиска жизнената активност на всички, тоест има отрицателни последици. Например масовият ефект възниква, когато гръбначните животни се съберат заедно. Ако голям брой опитни плъхове се държат в една клетка, тогава поведението им ще се прояви като прояви на агресивност. Когато животните се държат в такива условия за дълго време, ембрионите на бременни женски се разтварят, агресивността се увеличава толкова много, че плъховете си гризат опашките, ушите и крайниците един на друг.

Масовият ефект на високоорганизираните организми води до стресово състояние. При хората това може да причини психични разстройства и нервни сривове.

Вътрешновидова конкуренция.

Винаги има вид конкуренция между индивиди от един и същи вид за получаване на най-добрите условия за живот. Колкото по-голяма е гъстотата на популацията на определена група организми, толкова по-интензивна е конкуренцията. Такава конкуренция между организми от един и същи вид за определени условия на съществуване се нарича вътревидова конкуренция.

Масов ефект и вътревидова конкуренция не са идентични понятия. Ако първото явление се случи за сравнително кратко време и впоследствие завършва с разреждане на групата (смъртност, канибализъм, намалена плодовитост и т.н.), тогава вътревидовата конкуренция съществува постоянно и в крайна сметка води до по-широка адаптация на вида към условията на околната среда. Видът става по-екологично адаптиран. В резултат на вътрешноспецифична конкуренция самият вид се запазва и не се унищожава в резултат на такава борба.

Вътрешноспецифичната конкуренция може да се прояви във всичко, което организмите от един и същи вид могат да претендират. При растения, които растат гъсто, може да възникне конкуренция за светлина, минерално хранене и др. Например, дъбът, когато расте отделно, има сферична корона; той е доста разпръснат, тъй като долните странични клони получават достатъчно светлина. При дъбовите насаждения в гората долните клони са засенчени от горните. Клоните, които не получават достатъчно светлина, умират. С нарастването на дъба долните клони бързо окапват и дървото придобива форма на гора – дълъг цилиндричен ствол и корона от клони на върха.

При животните възниква конкуренция за определена територия, храна, места за гнездене и др. За активните животни е по-лесно да избегнат силна конкуренция, но тя все още им влияе. Като правило тези, които избягват конкуренцията, често се оказват в неблагоприятни условия; те също са принудени, подобно на растенията (или прикрепените видове животни), да се адаптират към условията, с които трябва да се задоволят.

Хетеротипни реакции.

Таблица 1.2.4. Форми на междувидови взаимодействия

	Видовете заемат		Видовете заемат
Форма на взаимодействие (коакции)	една територия (живейте заедно)		различни територии (живеят отделно)
	Изглед А	Изглед Б	Изглед А	Изглед Б
Неутрализъм
Коменсализъм (тип А - коменсализъм)
Протокооперация
Мутуализъм
Аменсализъм (тип А - амензален, тип В - инхибитор)
Хищничество (вид A - хищник, вид B - плячка)
Конкуренция

0 - взаимодействието между видовете не води до печалби и не причинява щети на нито една от страните;

Взаимодействията между видовете водят до положителни последици; --взаимодействието между видовете води до негативни последици.

Неутрализъм.

Най-честата форма на взаимодействие възниква, когато организми от различни видове, заемащи една и съща територия, не си влияят по никакъв начин. Гората е дом на голям брой видове и много от тях поддържат неутрални отношения. Например катерица и таралеж обитават една и съща гора, но имат неутрална връзка, както много други организми. Тези организми обаче са част от една и съща екосистема. Те са елементи на едно цяло и следователно при подробно изследване все още могат да се намерят не преки, а непреки, доста фини и на пръв поглед невидими връзки.

Яжте. Дум в своята „Популярна екология” дава хумористичен, но много подходящ пример за такива връзки. Той пише, че в Англия старите самотни жени подкрепят властта на кралската гвардия. А връзката между гвардейци и жени е съвсем проста. Самотните жени по правило отглеждат котки, а котките ловуват мишки. Колкото повече котки, толкова по-малко мишки в нивите. Мишките са врагове на земните пчели, защото разрушават дупките им, където живеят. Колкото по-малко мишки, толкова повече земни пчели. Земните пчели, както знаете, не са единствените опрашители на детелина. Повече земни пчели в нивите означава по-голяма реколта от детелина. Конете се пасат на детелина, а пазачите обичат да ядат конско месо. Зад този пример в природата можете да откриете много скрити връзки между различните организми. Въпреки че в природата, както се вижда от примера, котките имат неутрална връзка с коне или джмели, те са косвено свързани с тях.

Коменсализъм.

Много видове организми влизат във взаимоотношения, които са от полза само за едната страна, докато другата не страда от това и нищо не е полезно. Тази форма на взаимодействие между организмите се нарича коменсализъм.Коменсализмът често се проявява като съвместно съществуване на различни организми. Така насекомите често живеят в дупки на бозайници или птичи гнезда.

Често можете да наблюдавате такова съвместно селище, когато врабчетата изграждат гнезда в гнездата на големи грабливи птици или щъркели. За хищните птици близостта на врабчетата не пречи, но за самите врабчета това е надеждна защита на техните гнезда.

В природата дори има вид, наречен коменсалски рак. Този малък, грациозен рак доброволно се заселва в кухината на мантията на стридите. Правейки това, той не безпокои мекотелото, но самият той получава подслон, свежи порции вода и хранителни частици, които достигат до него с водата.

Протокооперация.

Следващата стъпка в съвместното положително взаимодействие на два организма от различни видове е прото-сътрудничество,при което и двата вида се възползват от взаимодействието. Естествено, тези видове могат да съществуват отделно без никакви загуби. Тази форма на взаимодействие се нарича още първично сътрудничество,или сътрудничество.

В морето тази взаимноизгодна, но не задължителна форма на взаимодействие възниква, когато раците и улуците се съберат. Анемоните, например, често се заселват на гръбната страна на раците, като ги маскират и защитават с жилещите си пипала. На свой ред, морските анемонии получават парчета храна от раците, които са останали от храненето им, и използват раците като транспортно средство. И раците, и морските анемонии могат да съществуват свободно и независимо в резервоар, но когато са наблизо, ракът дори използва нокътя си, за да трансплантира морската анемона върху себе си.

Съвместното гнездене на птици от различни видове в една и съща колония (чапли и корморани, блатици и рибарки от различни видове и др.) също е пример за сътрудничество, при което и двете страни печелят, например при защита от хищници.

Мутуализъм.

Мутуализъм (или задължителна симбиоза)е следващият етап на взаимно изгодно приспособяване на различни видове един към друг. Различава се от протокооперацията по своята зависимост. Ако при протокооперацията организмите, които влизат в комуникация, могат да съществуват отделно и независимо един от друг, то при мутуализма съществуването на тези организми поотделно е невъзможно.

Този тип коакция често се среща в доста различни организми, систематично отдалечени, с различни нужди. Пример за това е връзката между азотфиксиращи бактерии (везикулни бактерии) и бобови растения. Веществата, отделяни от кореновата система на бобовите растения, стимулират растежа на везикулозни бактерии, а отпадъчните продукти на бактериите водят до деформация на кореновите власинки, което започва образуването на везикули. Бактериите имат способността да усвояват атмосферния азот, който е дефицит в почвата, но основен макроелемент за растенията, който в този случай дава голяма ползабобови растения.

В природата връзката между гъбите и корените на растенията е доста често срещана, т.нар микориза.Мицелът, взаимодействайки с кореновите тъкани, образува своеобразен орган, който помага на растението да абсорбира по-ефективно минералите от почвата. От това взаимодействие гъбите получават продуктите на растителната фотосинтеза. Много видове дървета не могат да растат без микориза, а някои видове гъби образуват микориза с корените на някои видове дървета (дъбови и манатарки, бреза и манатарки и др.).

Класически пример за мутуализъм са лишеите, които съчетават симбиотична връзка между гъби и водорасли. Функционалните и физиологичните връзки между тях са толкова близки, че се разглеждат като отделни групаорганизми. Гъбата в тази система осигурява на водораслите вода и минерални соли, а водораслите от своя страна осигуряват на гъбата органични вещества, които тя сама синтезира.

Аменсализъм.

IN естествена средаНе всички организми имат положителен ефект един върху друг. Не са малко случаите, когато, за да осигурят препитанието си, един вид вреди на друг. Тази форма на съвместно действие, при която един вид организъм потиска растежа и размножаването на организъм от друг вид, без да губи нищо, се нарича аменсализъм (антибиоза).Потиснат поглед в двойка, която взаимодейства, се нарича аменсалом,и този, който потиска - инхибитор.

Аменсализмът е най-добре проучен при растенията. По време на живота си растенията отделят в околната среда химически вещества, които са фактори, влияещи върху други организми. Що се отнася до растенията, аменсализмът има свое име - алелопатия.Известно е, че поради отделянето на токсични вещества от корените си, Nechuyviter volokhatenki измества други едногодишни растения и образува непрекъснати едновидови гъсталаци на големи площи. В нивите житната трева и други плевели изтласкват или потискат култивираните растения. Орехът и дъбът потискат тревната растителност под короните си.

Растенията могат да отделят алелопатични вещества не само от корените си, но и от надземната част на тялото си. Летливите алелопатични вещества, отделяни във въздуха от растенията, се наричат фитонциди.По принцип те имат разрушителен ефект върху микроорганизмите. Всички са добре запознати с антимикробния превантивен ефект на чесъна, лука и хряна. Иглолистните дървета отделят много фитонциди. Един хектар насаждения от обикновена хвойна произвежда повече от 30 кг фитонциди годишно. Иглолистните видове често се използват в населени местаза създаване на санитарни защитни ивици около различни индустрии, което помага за пречистването на въздуха.

Фитонцидите влияят негативно не само на микроорганизмите, но и на животните. Различни растения отдавна се използват в ежедневието за борба с насекомите. И така, баглица и лавандула са добро лекарствоза борба с молци.

Антибиозата е известна и при микроорганизмите. Първо беше открито. Бабеш (1885) и преоткрит от А. Флеминг (1929). Доказано е, че пеницилиновите гъби отделят вещество (пеницилин), което инхибира растежа на бактериите. Широко известно е, че някои млечнокисели бактерии подкиселяват средата си, така че гнилостните бактерии, които изискват алкална или неутрална среда, не могат да съществуват в нея. Алелопатичните химикали от микроорганизми са известни като антибиотици.Вече са описани над 4 хиляди антибиотици, но само около 60 от техните разновидности се използват широко в медицинската практика.

Животните също могат да бъдат защитени от врагове чрез отделяне на вещества, които имат лоша миризма(например сред влечугите - лешоядни костенурки, змии; птици - пилета от удод; бозайници - скунксове, порове).

Хищничество.

Кражбата в широкия смисъл на думата се счита за начин за получаване на храна и хранене на животни (понякога растения), при който те хващат, убиват и ядат други животни. Понякога този термин се разбира като всяка консумация на едни организми от други, т.е. такива взаимоотношения между организмите, при които някои използват други като храна. С това разбиране заекът е хищник по отношение на тревата, която консумира. Но ние ще използваме по-тясно разбиране на хищничеството, при което един организъм се храни с друг, което е близко до първото в систематично отношение (например насекоми, които се хранят с насекоми; риби, които се хранят с риби; птици, които се хранят с влечуги, птици и бозайници; бозайници, които се хранят с птици и бозайници). Крайният случай на хищничество, при който даден вид се храни с организми от собствения си вид, се нарича канибализъм.

Понякога хищникът избира плячка в такъв брой, че това да не се отразява отрицателно на размера на популацията му. По този начин хищникът допринася за по-доброто състояние на популацията на плячката, която също вече се е адаптирала към натиска на хищника. Раждаемостта в популациите на плячка е по-висока от необходимата за нормалното поддържане на популацията. Образно казано, популацията на плячката се съобразява с това какво трябва да избере хищникът.

Междувидова конкуренция.

Между организмите от различни видове, както и между организмите от един и същи вид, възникват взаимодействия, чрез които те се опитват да получат един и същ ресурс. Такова сътрудничество между различни видовесе наричат ​​междувидова конкуренция. С други думи, можем да кажем, че междувидовата конкуренция е всяко взаимодействие между популациите на различни видове, което влияе неблагоприятно на техния растеж и оцеляване.

Последствията от такава конкуренция могат да бъдат изместването на един организъм от друг от определена екологична система (принципът на конкурентно изключване). В същото време конкуренцията насърчава появата на много адаптации чрез процеса на селекция, което води до разнообразието от видове, които съществуват в определена общност или регион.

Конкурентното взаимодействие може да засяга пространство, храна или хранителни вещества, светлина и много други фактори. Междувидовата конкуренция, в зависимост от това на какво се основава, може да доведе или до установяване на равновесие между два вида, или при по-сериозна конкуренция до замяна на популация от един вид с популация от друг. Също така резултатът от конкуренцията може да бъде, че един вид измества друг на друго място или го принуждава да премине към други ресурси.

3.1. Абиотични фактори

Абиотичните (от гръцки - безжизнен) фактори са компоненти и явления от нежива, неорганична природа, които пряко или косвено влияят върху живите организми. В съответствие със съществуващата класификация се разграничават следните абиотични фактори: климатични, едафични (почвени), орографски или топографски, хидрографски (водна среда), химически (табл. 1). Някои от най-важните абиотични фактори са светлина, температура и влажност.

Таблица 1 – Класификация на факторите на околната среда

Абиотични фактори	Биотичен	Антропогенен
Климатични: слънчева радиация, светлина и светлинни условия, температура, влажност, валежи, вятър, налягане и др. едафичен: механичен и химичен състав на почвата, влагоемкост, водно-въздушен и топлинен режим на почвата, ниво на подпочвените води и др. Орографски (топографски): релеф (отнася се до косвено действащи фактори на околната среда, тъй като не засяга пряко живота на организмите); изложение (разположение на релефните елементи спрямо кардиналните точки и преобладаващите ветрове, носещи влага); височина над морското равнище. Хидрографски: фактори на водната среда. Химикал: газов състав на атмосферата, солев състав на водата.	Фитогенен (влияние на растенията) Зоогенно (влияние животни) Биотичните фактори се делят на: конкуренция, хищничество,	с човешката дейност

Светлина.Слънчевата радиация служи като основен източник на енергия за всички процеси, протичащи на Земята. В спектъра на слънчевата радиация се разграничават области с различно биологично действие: ултравиолетова, видима и инфрачервена. Ултравиолетовите лъчи с дължина на вълната под 0,290 микрона са разрушителни за всички живи същества. Тази радиация се задържа от озоновия слой на атмосферата и до земната повърхност достига само част от ултравиолетовите лъчи (0,300–0,400 микрона), които в малки дози имат благоприятен ефект върху организмите.

Видимите лъчи имат дължина на вълната 0,400–0,750 микрона и представляват по-голямата част от енергията на слънчевата радиация, достигаща земната повърхност. Тези лъчи са особено важноза живота на Земята. Зелените растения синтезират органични вещества, използвайки енергията на тази част от слънчевия спектър. Инфрачервените лъчи с дължина на вълната над 0,750 микрона не се възприемат от човешкото око, но се възприемат като топлина и са важен източник на вътрешна енергия. Следователно светлината има двусмислен ефект върху организмите. От една страна, това е основният източник на енергия, без който е невъзможен животът на Земята, от друга страна, може да има отрицателно въздействие върху организмите.

Лек режим . При преминаване през атмосферния въздух слънчева светлина(Фигура 3.1) се отразява, разсейва и абсорбира. Всяко местообитание се характеризира с определен светлинен режим. Установява се от съотношението на интензитета (силата), количеството и качеството на светлината. Показателите на светлинния режим са много променливи и зависят от географското положение, терена, надморската височина, атмосферните условия, времето на годината и деня, вида на растителността и други фактори. Интензитетът или силата на светлината се измерва с броя джаули на 1 cm 2 хоризонтална повърхност за минута. Този показател е най-съществено повлиян от характеристиките на релефа: на южните склонове интензитетът на светлината е по-голям, отколкото на северните. Директната светлина е най-интензивна, но растенията използват по-пълно дифузната светлина. Количеството светлина е показател, който се определя от общата радиация. За определяне на светлинния режим се взема предвид и количеството отразена светлина, така нареченото албедо. Изразява се като процент от общата радиация. Например, албедото на зелените кленови листа е 10%, а албедото на пожълтелите есенни листа е 28%. Трябва да се подчертае, че растенията отразяват предимно физиологично неактивни лъчи.

Във връзка със светлината се разграничават следните екологични групи растения: светлолюбив(светлина), сенколюбив(сянка), устойчив на сянка. Светлолюбивите видове живеят в горската зона на открити места и са редки. Те образуват рядка и ниска растителна покривка, за да не се засенчват взаимно. Сенколюбивите растения не понасят силна светлина и живеят под горския навес на постоянна сянка. Това са предимно горски билки. Сенкоустойчивите растения могат да живеят при добра светлина, но могат лесно да понасят известно засенчване. Те включват повечето горски растения. Поради това специфично местообитание, тези групи растения се характеризират с определени адаптивни характеристики. В гората сенкоустойчивите растения образуват плътно затворени насаждения. Под короната им могат да растат сенкоиздръжливи дървета и храсти, а под тях още по-сенкоустойчиви и сенколюбиви храсти и билки.

Фигура 3.1 – Баланс на слънчевата радиация на повърхността

Земята през деня (по Н. И. Николайкин, 2004 г.)

Светлината е условие за ориентацията на животните. Животните се делят на дневни, нощни и полумрачни видове. Светлинният режим оказва влияние и върху географското разпределение на животните. Така някои видове птици и бозайници се заселват във високи географски ширини с дълги полярни дни през лятото, а през есента, когато дните се скъсяват, мигрират или мигрират на юг.

Един от най-важните фактори на околната среда, незаменим и универсален фактор е температура . Определя нивото на активност на организмите, влияе метаболитни процеси, размножаване, развитие и други аспекти от живота им. Разпределението на организмите зависи от това. Трябва да се отбележи, че в зависимост от телесната температура се разграничават пойкилотермни и хомеотермни организми. Пойкилотермните организми (от гръцки - различни и топлина) са студенокръвни животни с нестабилна вътрешна телесна температура, варираща в зависимост от температурата на околната среда. Те включват всички безгръбначни, а гръбначните включват риби, земноводни и влечуги. Телесната им температура като правило е с 1–2°C по-висока от външната температура или равна на нея. Когато температурата на околната среда се повиши или понижи над оптималните стойности, тези организми изпадат в оцепенение или умират. Липсата на перфектни терморегулаторни механизми при пойкилотермните животни се дължи на относително слабото развитие нервна системаи ниска скорост на метаболизма в сравнение с хомеотермичните организми. Хомеотермните организми са топлокръвни животни, чиято температура е повече или по-малко постоянна и като правило не зависи от температурата на околната среда. Те включват бозайници и птици, при които постоянството на температурата е свързано с по-високо ниво на метаболизъм в сравнение с пойкилотермните организми. Освен това имат топлоизолационен слой (перо, козина, мастен слой). Температурата им е сравнително висока: при бозайниците тя е 36–37°C, а при птиците в покой – до 40–41°C.

Термичен режим . Както беше отбелязано, температурата е важен фактор на околната среда, който влияе върху съществуването, развитието и разпространението на организмите. В същото време има значение не само абсолютното количество топлина, но и нейното разпределение във времето, тоест топлинният режим. Топлинният режим на растенията се състои от температурни условия, които се характеризират с една или друга продължителност и изменение в определена последователност в комбинация с други фактори. При животните той също, в комбинация с редица други фактори, определя тяхната ежедневна и сезонна активност. Топлинният режим е относително постоянен през цялата година само в тропическите зони. На север и юг дневните и сезонните температурни колебания нарастват с отдалечаване от екватора. Растенията и животните, приспособявайки се към тях, проявяват различни нужди от топлина в различни периоди. Например покълването на семената става при по-ниски температури от последващия им растеж; периодът на цъфтеж изисква повече топлина от периода на узряване на плодовете. В различни организми се подчиняват биологичните процеси при оптимални температури правилото на Вант Хоф, според който скоростта на химичните реакции се увеличава 2–3 пъти с повишаване на температурата с 10°C. За растенията, подобно на животните, е важно общото количество топлина, което могат да получат от околната среда. Температурите, които са над долния праг на развитие и не надхвърлят горния праг, се наричат ​​ефективни температури. Количеството топлина, необходимо за развитие, се определя от сумата от ефективните температури или сумата от топлина. Ефективната температура може лесно да се определи, като се знае долният праг на развитие и наблюдаваната температура. Например, ако долният праг за развитие на организма е 10 ° C, а температурата е този момент 25°C тогава ефективна температураще бъде равна на 15° C (25–10° C). Сумата от ефективните температури за всеки вид растения и пойкилотермни животни е относително постоянна стойност.

Растенията имат различни анатомични, морфологични и физиологични адаптации, които изглаждат вредното въздействие на високите и ниските температури: интензивността на транспирацията (с понижаване на температурата изпарението на водата през устицата става по-малко интензивно и в резултат на това преносът на топлина намалява и обратно); натрупване на соли в клетките, които променят температурата на плазмената коагулация, свойството на хлорофила да предотвратява проникването на най-горещата слънчева светлина. Натрупването на захар и други вещества в клетките на мразоустойчивите растения, които увеличават концентрацията на клетъчния сок, прави растенията по-устойчиви и е от голямо значение за тяхната терморегулация. Влиянието на топлинните условия може да се види и при животните. Докато се отдалечаваме от полюсите към екватора, размерите на систематично подобни животни с нестабилна телесна температура се увеличават, а с постоянни - намаляват. Тази разпоредба отразява Правилото на Бергман. Една от причините за това явление е повишаването на температурата в тропиците и субтропиците. При малките форми се увеличава относителната повърхност на тялото и се увеличава преносът на топлина, което има отрицателен ефект в умерените и високи географски ширини, предимно върху животни с нестабилна телесна температура. Телесната температура на организмите има значителен формообразуващ ефект. Под въздействието на топлинния фактор образуват такива морфологични характеристикикато отразяваща повърхност; мастни натрупвания, пух, пера и козина при птици и бозайници. В Арктика, високо в планините, повечето насекоми са тъмни на цвят, което подобрява поглъщането на слънчева светлина. При животни с постоянна телесна температура в студени климатични зони има тенденция към намаляване на площта на изпъкналите части на тялото - Правилото на Алън, тъй като те отделят най-голямо количество топлина в околната среда (Фигура 3.2). При бозайниците при ниски температури размерът на опашката, крайниците и ушите е относително намален и косата се развива по-добре. По този начин размерът на ушите на арктическата лисица (обитател на тундрата) е малък, те се увеличават при лисицата, характерна за умерените ширини, и стават доста големи при лисицата фенек (жител на пустините на Африка). Като цяло, по отношение на температурата, анатомичните и морфологични промени както в растенията, така и в животните са насочени предимно към регулиране на нивото на загуба на топлина. В хода на дългото историческо развитие, приспособявайки се към периодичните промени в температурните условия, организмите, включително живеещите в горите, са развили различни нужди от топлина в различни периоди от живота.

Фигура 3.2 – Разлики в дължината на ушите при три вида лисици,

живеещи в различни географски райони

(според А. С. Степановских, 2003 г.)

Топлинните условия също влияят върху разпространението на растенията и животните по света. Те са исторически адаптирани към определени топлинни условия. Следователно температурният фактор е пряко свързан с разпространението на растенията и животните. В една или друга степен той определя населението на различни природни зони от организми. През 1918 г. А. Холкинс формулира биоклиматичен закон. Той установи, че съществува естествена, доста тясна връзка между развитието на фенологичните явления и географската ширина, дължина и надморска височина. Същността на този закон е, че докато се движите на север, изток и в планините, времето на началото на периодичните явления (като цъфтеж, плододаване, падане на листа) в жизнената дейност на организмите се забавя с 4 дни за всеки градус географска ширина, 5 градуса географска дължина и приблизително 100 m височина. Съществува връзка между границите на разпространение на растенията и животните с броя на дните в годината с определена средна температура. Например изолинии със средни дневни температури над 7°C за повече от 225 дни в годината съвпадат с границата на разпространение на бука в Европа. Но не средните дневни температури са от голямо значение, а техните колебания в комбинация с други фактори на околната среда, екоклиматични и микроклиматични условия.

Разпределението на топлината е свързано с различни фактори: наличие на водни тела (близо до тях амплитудата на температурните колебания е по-малка); особености на релефа, топография на района. Така по северните и южните склонове на хълмове и дерета се наблюдават доста големи температурни разлики. Релефът, определящ изложението на склоновете, оказва влияние върху степента на тяхното нагряване. Това води до формирането на малко по-различни растителни асоциации и животински групи по южните и северните склонове. В южната част на тундрата горската растителност се намира на склонове в речни долини, в заливни низини или на хълмове в средата на равнината, тъй като това са местата, които се затоплят най-много.

С промяната на температурата на въздуха се променя и температурата на почвата. Различните почви се затоплят по различен начин в зависимост от цвета, структурата, влагата и изложението. Загряването, както и охлаждането на почвената повърхност се предотвратява от растителна покривка. През деня температурата на въздуха под горския покрив винаги е по-ниска, отколкото на открито, а през нощта в гората е по-топло, отколкото на полето. Това се отразява на видовия състав на животните: дори в една и съща област те често са различни.

Важните фактори на околната среда включват влажност (вода) . Водата е необходима за всяка протоплазма. Всички физиологични процеси протичат с участието на вода. Живите организми използват водни разтвори (като кръв и храносмилателни сокове), за да поддържат своите физиологични процеси. Той ограничава растежа и развитието на растенията по-често от другите фактори на околната среда. От екологична гледна точка водата служи като ограничаващ фактор както в сухоземните местообитания, така и във водните, където количеството й е подложено на силни колебания. Трябва да се отбележи, че сухоземните организми постоянно губят вода и се нуждаят от редовно попълване. В процеса на еволюция те са развили множество адаптации, които регулират водния метаболизъм. Водата на растенията се нуждае от различни периодиразвитието варира, особено сред различните видове. Тя варира в зависимост от климата и вида на почвата. За всяка фаза на растеж и етап на развитие на всеки вид растение се разграничава критичен период, когато липсата на вода има особено негативен ефект върху живота му. Почти навсякъде, с изключение на влажните тропици, сухоземните растения изпитват суша, временна липса на вода. Недостигът на влага намалява растежа на растенията и причинява нисък ръст и безплодие поради недоразвитие на генеративните органи. Атмосферното засушаване се проявява силно при високи летни температури, почвеното засушаване - с намаляване на почвената влага. В същото време има растения, които са чувствителни към един или друг дефицит. Букът може да живее в относително суха почва, но е много чувствителен към влажността на въздуха. Горските растения изискват високо съдържание на водни пари във въздуха. Влажността на въздуха определя честотата на активен живот на организмите, сезонната динамика на жизнените цикли, влияе върху продължителността на тяхното развитие, плодовитостта и смъртността.

Както можете да видите, всеки от тези фактори играе основна роля в живота на организмите. Но комбинираното действие на светлина, температура и влажност също е важно за тях. Атмосферни газове (кислород, въглероден диоксид, водород), хранителни вещества (фосфор, азот), калций, сяра, магнезий, мед, кобалт, желязо, цинк, бор, силиций; течения и налягане, соленост и други абиотични фактори на околната среда оказват влияние върху организмите. Обобщени данни за основните абиотични фактори на средата, ритъма и обхвата на тяхното действие са представени в таблица 2.

Предишен

Въведение

Всеки ден, бързайки по работа, вървите по улицата, треперейки от студ или изпотявайки се от жегата. И след работен ден отивате в магазина и купувате храна. Излизайки от магазина, спирате набързо преминаващ микробус и безпомощно сядате на най-близката свободна седалка. За мнозина това е познат начин на живот, нали? Замисляли ли сте се как функционира животът от екологична гледна точка? Съществуването на хора, растения и животни е възможно само чрез тяхното взаимодействие. Не може без влиянието на неживата природа. Всеки от тези видове въздействие има свое собствено обозначение. И така, има само три вида въздействие върху околната среда. Това са антропогенни, биотични и абиотични фактори. Нека разгледаме всеки един от тях и неговото въздействие върху природата.

1. Антропогенни фактори - влияние върху характера на всички форми на човешката дейност

Когато се спомене този термин, нито една положителна мисъл не идва на ум. Дори когато хората правят нещо добро за животните и растенията, това се случва поради последствията от предишно правене на нещо лошо (например бракониерство).

Антропогенни фактори (примери):

• Сушене на блата.
• Торене на полета с пестициди.
• Бракониерство.
• Промишлени отпадъци (снимка).

Заключение

Както можете да видите, основно хората причиняват вреда само на околната среда. И поради увеличаването на икономическото и промишленото производство дори екологичните мерки, установени от редки доброволци (създаване на природни резервати, екологични митинги), вече не помагат.

2. Биотични фактори – влиянието на живата природа върху различните организми

Просто казано, това е взаимодействието на растенията и животните помежду си. Тя може да бъде както положителна, така и отрицателна. Има няколко вида такова взаимодействие:

1. Конкуренция - такива взаимоотношения между индивиди от един и същ или различен вид, при които използването на определен ресурс от един от тях намалява достъпността му за другите. По принцип в конкуренцията животните или растенията се борят помежду си за своето парче хляб

2. Мутуализмът е връзка, при която всеки вид получава определена полза. Просто казано, когато растенията и/или животните се допълват хармонично.

3. Коменсализмът е форма на симбиоза между организми от различни видове, при която един от тях използва дома или организма на гостоприемника като място за заселване и може да се храни с хранителни остатъци или продукти от своята жизнена дейност. В същото време не носи нито вреда, нито полза на собственика. Като цяло малко, незабележимо допълнение.

Биотични фактори (примери):

Съжителство на риби и коралови полипи, камшичести протозои и насекоми, дървета и птици (напр. кълвачи), скорци майна и носорози.

Заключение

Въпреки факта, че биотичните фактори могат да бъдат вредни за животните, растенията и хората, те също имат големи ползи.

3. Абиотични фактори - въздействието на неживата природа върху различни организми

Да, и неживата природа също играе важна роля в жизнените процеси на животните, растенията и хората. Може би най-важният абиотичен фактор е времето.

Абиотични фактори: примери

Абиотичните фактори са температурата, влажността, светлината, солеността на водата и почвата, както и въздухът и неговия газов състав.

Заключение

Абиотичните фактори могат да бъдат вредни за животните, растенията и хората, но все пак като цяло са им полезни

Долен ред

Единственият фактор, който не облагодетелства никого, е антропогенният. Да, това също не носи нищо добро на човек, въпреки че той е сигурен, че променя природата за свое добро и не мисли какво ще се превърне това „добро“ за него и неговите потомци след десет години. Хората вече са унищожили напълно много видове животни и растения, които са имали своето място в световната екосистема. Биосферата на Земята е като филм, в който няма второстепенни роли, всички са главни. Сега си представете, че някои от тях са били премахнати. Какво ще се случи във филма? Така е в природата: изчезне ли и най-малката песъчинка, голямата сграда на Живота ще рухне.