загрузка...
загрузка...
На головну

Загальний характер дії екологічних факторів і поняття про лімітують умовах навколишнього середовища

  1.  B) Підтвердила суверенний характер прав РРФСР поза межами союзної компетенції
  2.  F68.1 Умисне викликання або симулювання симптомів або інвалідності фізичного або психологічного характеру (підроблене порушення).
  3.  I. 1. 1. Поняття про психологію
  4.  I. 1. 3. Поняття про свідомість
  5.  I. 3.2. Залежність психічних функцій від середовища і будови органів
  6.  I. Аналіз виховних можливостей середовища
  7.  I. Загальна характеристика категорії стану як частина мови

Незважаючи на різноманіття впливу екологічних факторів, можна виявити характер їх впливу на організм. При невеликих значеннях або надмірному впливі фактора життєва активність організму помітно пригнічується. Найбільш ефективна дія фактора відбувається не при мінімальних або максимальних його значеннях, а при деякому його значенні, оптимальному для даного організму.

Діапазон дії або зона толерантності (витривалості), екологічного чинника обмежений відповідними крайніми граничними значеннями (точка мінімуму і максимуму) даного чинника, при яких можливе існування організму (рис.3.2).


Рис.3.2. Загальна схема дії екологічного чинника на живий організм: 1 точка мінімуму; 2 - точка оптимуму; 3 - точка максимуму

Точка на осі абсцис, яка відповідає показнику життєдіяльності організму, означає оптимальну величину фактора - це точка оптимуму. Так як визначити оптимальне значення фактора з високою точністю буває важко, тому говорять про зону оптимуму або комфорту. Таким чином, оптимум, мінімум і максимум складають три кардинальні точки, які визначають можливі реакції організму на даний фактор.

Крайні ділянки кривої, виражають стан гноблення при нестачі або надлишку фактора, називають зонами пессімума.Поруч з критичними точками лежать сублетальні величини фактора, а за межами зони толерантності - летальні значення фактора, при яких настає загибель організму.

Умови середовища, в яких будь-якої фактор (або сукупність факторів) виходить за межі зони комфорту і пригнічує дію, в екології часто називають екстремальні.

Розглянуті вище закономірності впливу екологічних факторів на живі організми і характер відповідних реакцій останніх відомі як «правило оптимуму». Існування і витривалість організму часто виявляються чутливими до двох або більшого числа факторів навколишнього середовища. У таких випадках вирішальне значення має такий фактор або ресурс, який знаходиться з точки зору потреб організму в мінімальній кількості. Отже, витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Суть закону легко пояснити на наступному прикладі. Величина продуктивності рослин визначається тим елементом харчування, який знаходиться в грунті в мінімальній кількості. При внесенні відсутнього елемента продуктивність буде рости до тих пір, поки інший елемент не опиниться в мінімумі. З практики відомо, що сам факт існування організму може визначатися не мінімальним значенням, а навпаки, надлишком будь-якого з факторів. Вперше про це висловив В. Шелфорд (1913 р), що і лягло в основу закону толерантності (Терпимості): обмежуючим фактором організму (виду) може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає величину витривалості (толерантності) організму до цього фактору.

Сенс закону наступний - все добре в міру.

Таким чином, для організмів характерні екологічний мінімум і максимум, вони однаковим чином реагують на обидва пессимальнойзначення фактора. Їх витривалість до впливів в діапазоні між цими величинами називают межею толерантності виду.

Екологічні фактори зазвичай діють не поодинці, а комплексно, вплив одного якогось фактора залежить від рівня впливу інших факторів. Поєднання одного фактора з іншими виявляє помітний вплив на прояв оптимуму у властивостях організму і на межах його існування. Але дія одного фактора ніколи повністю не замінюється дією іншого. Однак при комплексній дії факторів середовища можна бачити «ефект заміщення», Який проявляється в подібності результатів впливу різних екологічних факторів. Наприклад, світло ніяк не може бути замінений надлишком тепла або великою кількістю діоксиду вуглецю, але, діючи змінами температури, можна призупинити фотосинтез рослин або активність у тварин і тим самим створити ефект діапаузи, як при короткому дні, а подовживши його активний період - створити ефект довгого дня. Комплексна дія факторів навколишнього середовища нерівноцінні для існування організмів.Фактори, що обмежують зростання, розвиток і розмноження організмів, називаються лімітуючими. Закон лімітують був сформульований в 1840 році німецьким вченим-агрохіміків Юстасом Лібіх. На його думку, лімітуючим фактором процвітання виду (організму) може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу (високі і низькі температури, мінімальне або максимальне кількість вологи в грунті).

Лімітуючим чинником життя можна поділити на провідні (головні) і фонові (супутні, другорядні). Поняття про головні чинники не можна змішувати з поняттям про обмежують факторах. межі існування життя відповідають температурам від -2520З до +1800С. (табл.3.1). Але, як правило, температура, при якій можлива нормальна побудова і функціонування білків вважається і від 00З до +450С. Однак цілий ряд організмів володіє спеціалізованими ферментними системами, які пристосовані до активного існування при температурах тіла, що виходять за зазначені вище межі. Наприклад, деревні і чагарникові породи Якутії не вимерзає навіть при -700С. Цьому сприяє видалення з клітини частини води, після чого клітинний сік стає більш концентрованим, ніж та визначається живучість дерев.

Таблиця 3.1. Температурний діапазон активного життя на Землі, 0С

 Середовище життя  максимум  мінімум  амплітуда
 суша  + 55,0  - 70,0
 моря  + 35,6  - 3,3  38,9
 прісні води  + 93,0  93,0

Температурний оптимум для більшості живих рослинних організмів визначається межею від +20 до +250З, і лише в сухих і жарких регіонах для теплолюбних він становить +25 - +280С. При оптимальних температурах у всіх організмів фізіологічні процеси протікають більш інтенсивно, що сприяє збільшенню темпів зростання і розвитку. В даному випадку до біологічних процесів може бути застосовано правило Ванг-Гоффа, яке свідчить: швидкість хімічних реакцій зростає в 2 - 3 рази при збільшенні температури на 100С. При температурі вище або нижче оптимальної швидкість біохімічних реакцій в організмі знижується або взагалі порушується і як підсумок - уповільнення темпів зростання або навіть загибель організму. Мінімальні і максимальні температури нижнього і верхнього меж витривалості називаються відповідно нижнім і верхнім порогами розвитку, або нижнім і верхнім біологічним нулем, За межами якого розвиток організму не відбувається.

Температури, що лежать вище нижнього порога розвитку і не виходять за межі верхнього, отримали назву ефективних температур. Сума ефективних температур (С) визначається за формулою:

С = (t - t1) • n,

де t - Температура навколишнього середовища (в даний момент);

t1 - Температура розвитку організму;

n - Тривалість (тривалість) розвитку в днях, годинах.

Температура вище +10 С0 називається активної температурою. При температурі навколишнього середовища вище + 10С0 відбувається найбільший приріст біомаси рослин і якнайшвидше їх розвиток.

Цінність закону лімітують полягає в тому, що тут дається точка відліку при проведенні досліджень, яка може виявитися як критичної, так і лімітує. Виявлення обмежуючих факторів - ключ до управління життєдіяльністю організмів.

У природі всі живі організми займають певне місце проживання і конкурують між собою за це місце. Простір екологічних факторів умовно має наступні класифікаційні підрозділи: екотопів, біотоп.

Екотоп (відстала середа) - зовнішні, що не належать до біотичної середовищі умови життя. Екотопи в наземних біогеоценозах поділяються на грунтову і надземну (повітряну) середовища - на едафон (грунтові умови) і аеротоп (наземно-повітряні умови).

Біотоп - однорідний в екологічному відношенні ділянка, відповідний окремих частин біоценозу або ценоекосістеми, що є місцем проживання того чи іншого виду рослин або тварин.

Екологічна витривалість виду (організму)показник характеризує діапазон адаптованості (пристосованості) виду до різноманітних умов середовища. Відносна ступінь толерантності виражається поруч термінів, в яких використовують приставки стіно- Вузький і Еврі- Широкий. Так наприклад, Еврібіонтность и стенобіонтних живі організми - це організми відповідно широкої і вузької пристосованості до середовища проживання. Прикладом Еврібіонтность організмів є бурий ведмідь, вовк, очерет, які здатні жити в різноманітних умовах середовища проживання; стенобіонтних - форель, яка живе тільки в чистій проточній воді, глибоководні морські організми і т. д.

Стосовно конкретних факторів середовища види організмів поділяються на: евритермні і стенотермні, Перші здатні переносити значні коливання температур (наприклад, песці в тундрі, білий ведмідь, пінгвіни і т. Д.), Другі, навпаки, вимагають строго певних температур (тепловодні рачки і т. Д.).

Еврігідрідние і стеногідрідниеорганізми характеризуються протилежною реакцією на коливання вологості середовища проживання.

Евріойкние і стеноойкние, перші здатні жити в різних місцях проживання, другі пред'являють жорсткі вимоги до вибору місця проживання.

Пойкілотермні (холодокровние) -організми з непостійною температурою тіла (риби, амфібії, жаба, деякі комахи і ін.).

Гомойотермниє (теплокровні або Ендотерм) -організми з постійною температурою тіла. Теплокровність характерна тільки для представників двох вищих класів - птахів і ссавців.

Гетеротермія -окремий випадок гомойотермии. Відноситься до організмів, які при несприятливих умовах зовнішнього середовища впадають в сплячку або заціпеніння (або в гіпобіоз). В активному стані вони підтримують високу температуру свого тіла, а в неактивному знижену, що супроводжується уповільненням обміну речовин (ховрахи бабаки, їжаки, ведмеді, колібрі, кажани, соні та ін.).

Гідрофільні (гидрофіти) - Ці організми постійно живуть у водному середовищі (риби, кити, акули, дельфіни і т. Д.).

Гігрофільних (гігрофіти) - Це ті організми, які мешкають в місцях, де повітря насичене водяною парою, близьким до повного насичення (комарі).

Мезофільні (мезофіти) - організми, що відрізняються помірною потребою у воді.

Ксерофільні (ксерофіти) - це організми, що живуть в сухих місцях проживання, і у них організм повністю пристосований до цього. Наприклад, у гризунів, що мешкають в пустелі, нирки мають дуже високою концентрує здатністю і доводять зміст щільних речовин в сечі до 25%. У багатьох тварин, що мешкають в аридної (сухий) зоні, анатомічні особливості будови дихальних шляхів зменшують респіраторні втрати вологи з організму.

евригалінні -це організми, що мешкають тільки поблизу гирла річок і лагун, пріледникових зон моря, а також прохідним рибам. Наприклад, лососі, що мешкають у відкритому океані, пропливають для нересту до верхів'їв річок з чистою прозорою і несолоної водою, де самі з'явилися на світ. А Європейський вугор, що мешкає в прісних озерах Балтійського басейну, дозріваючи, виходить з них, пробираючись часом по мокрих луках до річок, пропливаючи по ним до моря, перетинає Атлантику і нереститься в районі Саргасового моря на глибині 2000 м.

стеногалінние -гідробіонтниеорганізми пристосовані до вузьких коливань мінералізації води, що живуть тільки в прісноводної воді або в солоних морських екотопах.

Види, які віддають перевагу холод, відносяться до екологічної групикріофіли.Вони можуть зберігати активність при температурі клітин до мінус 8-100С, коли рідина їх тіла знаходиться в переохолоджених стані. Кріофіли характерна для бактерій, грибів, лишайників і мохів,

Види, діяльність яких приурочена до області високих температур, відносяться до групи Термофіли. У гарячих водних джерелах Каліфорнії при температурі +520З мешкає рибка під назвою плямистий цінпрінодон, А в водах Камчатки живуть синьо-зелені водорості при температурі +800С. Верблюжа колючка переносить +700С.

Харчування як екологічний фактор. Харчуванням називається процес споживання енергії і речовини. Відомі два способи харчування: голофітний- без захоплення їжі (за допомогою всмоктування розчинених харчових речовин через поверхневі структури організму) і голозойний- допомогою захоплення частинок їжі всередину тіла. Харчові речовини, що потрапили в організм, втягуються в процеси метаболізму. Метаболізм являє собою сукупність взаємопов'язаних і збалансованих процесів, що включають різноманітні хімічні перетворення речовин в організмі. Реакції синтезу складних речовин, що здійснюються з споживанням енергії, становлять основу анаболізму, іліассіміляціі.

Екологічні валентності виду по відношенню до різних факторів середовища можуть бути дуже різними, що створює надзвичайне різноманіття адаптацій в природі. Сукупність екологічних валентностей по відношенню до різних факторів середовища становить екологічний спектр виду.




 Розвиток екологічних знань |  Етапи формування класичної екології |  Основні розділи екології |  Системні зв'язки в біосфері |  Принципи та теорії систем в екології |  Фундаментальні закони екології |  Під системою розуміються впорядковано взаємодіючі і взаємозалежні компоненти, що утворюють єдине ціле. |  Предмет і методи екологічних досліджень |  Зв'язок екології з іншими науками |  Поняття про середовище існування та адаптації |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати