На головну

Екологічні фактори та їх класифікації

  1.  II. БІОЛОГО - ЕКОЛОГІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКРЕМИХ
  2.  II. Класифікації (типології) товариств
  3.  А) раціональні чинники
  4.  А. абіотичні фактори відповідно до структури біотопу поділяються на кліматичні, географічні, едафіческіе і гідрологічні.
  5.  абіотичні чинники
  6.  Автоматизоване робоче місце. Класифікації автоматизованих робочих місць
  7.  Автоматизоване робоче місце. Класифікації автоматизованих робочих місць

Поняття екологічного фактора є ключовим в екології, в зв'язку з чим, студенти повинні вивчити цей розділ з особливою увагою.

Навколишнє середовище - це та частина природи, яка оточує живий організм і безпосередньо з ним взаємодіє. Умови середовища являють собою сукупність її фізичних, хімічних і біологічних характеристик. Будь-який організм в середовищі свого проживання, знаходиться в певній залежності від різноманітних умов середовища, для яких властива тимчасова і просторова мінливість. Окремі елементи середовища, які безпосередньо і очевидний вплив на різні сторони життєдіяльності організмів, називаються екологічними факторами. Екологічний фактор - це неподільний далі елемент середовища, здатний надавати прямий або непрямий вплив на живі організми хоча б упродовж однієї зі стадій їх життєвого циклу. Неподільність екологічного чинника можна пояснити на наступному прикладі. Як екологічного чинника можна розглядати глибину водойми або висоту над рівнем моря, так як на організми безпосередній вплив роблять не ці морфометрические характеристики рельєфу, придумані людиною, а ті конкретні елементи середовища, мінливість яких залежить від глибини або висоти. Із зростанням глибини водойм зазвичай зменшується температура, вміст розчиненого кисню, освітленість, підвищується мінералізація і гідростатичний тиск, а зі збільшенням висоти над рівнем моря зменшується атмосферний тиск і вміст кисню в повітрі і т. Д. Саме ці елементи середовища (температура, кисень, мінералізація води, світло, тиск і ін.) впливають на процеси росту, розмноження і виживання рослин і тварин в даному местообитании слід називати екологічними факторами.

Слід враховувати, що дія екологічного чинника може бути не тільки прямим, але і непрямим, т. Е проявлятися через ланцюжок причинно-наслідкових зв'язків. Наприклад, відомо, що для більшості мілководних районів внутрішніх морів Європи властива підвищена продуктивність риб. Чим це можна пояснити? Основну роль тут відіграють біогенні речовини, перш за все з'єднання азоту і фосфору, які надходять в прибережні екосистеми разом з річковим стоком. Велика кількість біогенних речовин на тлі високих літніх температур призводить до розвитку дрібних водоростей - фітопланктону, а слідом за ними зростає продукція нижчих ракоподібних - зоопланктону, які служать незамінною їжею для молоді всіх видів риб. Наявність гарної кормової бази призводить до кращої виживаності і більш швидкому зростанню молодих риб, що позитивно позначається на їх чисельності та, в подальшому, на величинах уловів. Таким чином, азот і фосфор виступають тут в ролі екологічних факторів здатних надавати спільне позитивний вплив на процеси біологічної продуктивності. Як елементи середовища вони не подільні, їх визначальна роль проявляється не прямо, а опосередковано.

При певних значеннях екологічного чинника створюються умови найбільшою мірою сприятливі для процесів життєдіяльності організмів. Якщо все кількісні значення даного чинника середовища розташувати уздовж горизонтальної осі від найменших до найбільших, а вздовж вертикальної осі відкладати ступінь сприятливості, то виявиться, що для кожного виду існує певний інтервал значень фактора, при знаходженні в якому у особин спостерігається найбільша народжуваність, мінімальна смертність потомства , найбільший темп зростання, найменша схильність до різних захворювань і т. Д. Цей інтервал значень екологічного чинника стосовно до конкретного виду або до певної стадії життєвого циклу особини, називається зоною оптимуму. Чим більше відбувається відхилення значень даного фактора від оптимальних, тим більшою мірою відбувається пригнічення життєдіяльності особин. Однак до деяких граничних значень, особини продовжать нормально розвиватися, але не так успішно як в зоні оптимуму. Цей інтервал, межі якого зазвичай розташовані кілька правіше і лівіше від зони оптимуму, становить зону нормальної життєдіяльності. Діапазон значень фактора, за межами якого нормальна життєдіяльність особин стає неможливою, носить назву межі витривалості. Виділяють верхній і нижній межі витривалості, розташовані відповідно в області мінімальних і максимальних значень розглянутого фактора середовища. Якщо особини даного виду потрапляють в зону, в якій значення екологічних факторів виходять за верхній, або нижній межі властивої для них витривалості, то вони або гинуть через нетривалий час, або втрачають здатність до ефективного розмноження, що також через кілька поколінь призводить до повного зникнення виду з місцевого біоценозу.

Наявність в спектрі значень екологічних факторів зон оптимуму, нормальної життєдіяльності та зони гноблення, було експериментально встановлено на початку XX століття англійцем В. Шелфорд, який на цій основі сформулював '' закон толерантності '', згідно з яким обмежуючий вплив на життєдіяльність організмів можуть виявляти як мінімальні , так і максимальні значення факторів середовища. Трохи раніше німецький агроном Ю. Лібіх сформулював '' закон мінімуму '' згідно з яким результат впливу сукупності екологічних факторів на врожайність сільськогосподарських культур залежить, перш за все не від тих елементів середовища, які присутні зазвичай в достатній кількості (СО2, Світло та ін.), А від тих, для яких властиві мінімальні концентрації (бор, мідь, залізо, магній і ін.). Наприклад, дефіцит бору різко знижує посухостійкість рослин.

Слід знати, що в природі зустрічаються види, для яких властива широка або дуже вузька зона оптимуму стосовно певним чинникам середовища. Якщо вид здатний благополучно існувати тривалий час при різних кількісних значеннях фактора середовища, т. Е має широку зону оптимуму, то стосовно до температури даний вид називають Еврітермних, стосовно солоності - Евригалінні, до вологості - еврігігріческім і т. Д. Якщо ж даний вид може благополучного існувати тільки у вузькому діапазоні даного чинника середовища, то він позначається як стінотермних, стеногалінние, стеногігріческій і т. Д.

Найбільш традиційною класифікацією екологічних факторів є підрозділ їх на три групи: абіотичні, біотичні и антропогенні. До факторів першої групи відносяться всі чинники неживої природи, такі як температура повітря і води, солоність води, вологість повітря і грунту, атмосферний і гідростатичний тиск, концентрація різних газів і мікроелементів і т. Д. Друга група факторів, включає фактор забезпеченості їжею і різні форми міжвидових взаємодій (хижацтво, паразитизм, конкуренція, симбіоз і ін.). Антропогенні фактори можуть мати фізичну (електромагнітні поля, радіоактивні продукти атомної промисловості та ін.), Хімічну (синтетичні засоби боротьби зі шкідниками культурних рослин, органічні і неорганічні добрива, продукти спалювання органічного палива і т. Д.) і біологічну природу (навмисне чи випадкове вселення чужорідних для місцевої екосистеми видів рослин, комах, риб і т. Д.). Необхідно розуміти, що дана класифікація екологічних факторів носить багато в чому умовний характер і не може бути цілком вдалою. Справа в тому, що часто буває важко встановити приналежність фактора до однієї з трьох перерахованих вище груп. Наприклад, температуру середовища проживання можна розглядати як типовий абиотический фактор, але в деяких випадках її значення визначаються біологічними процесами. Відомо, що багато тварин в холодний період року схильні утворювати щільні скупчення, усередині яких температура повітря може значно перевищувати температуру навколишнього середовища. Наприклад, антарктичні імператорські пінгвіни взимку формують щільні скупчення, що складаються з сотень особин. Усередині них температура може на 30 - 50 ?С перевищувати температуру навколишнього простору, що дозволяє їм навіть розмножуватися в зимовий період. Іншим яскравим прикладом впливу організмів на мікроклімат, може служити регуляція температури в сніговій барлозі білого ведмедя в Арктиці. В період коли народжується ведмежа, температура повітря в ній на 40 ?С вище, ніж зовні. Ефект значного підвищення температури за рахунок утворення скупчень, властивий також багатьом видам комах і їх личинок, при цьому змінюються також такі параметри середовища як вологість і газовий склад повітря.

Інша класифікація екологічних факторів заснована на той ефект, який викликаний їх впливом. Всі фактори поділяються на дві основні групи: енергетичні та сигнальні. Перші роблять безпосередній вплив на процеси обміну речовин організмів, менш тим самим їх енергетичний стан. До енергетичних факторів належить температура, забезпеченість їжею, хижацтво, паразитизм, конкуренція, симбіоз. Сигнальні чинники несуть інформацію про зміну енергетичних характеристик, до таких належать зміна дня і ночі (орбітальне обертання Землі), тривалість світлового дня, періодичність припливів і відливів і ін. Однак і ця класифікація не є цілком успішною. З'ясувалося, що деякі фактори можуть мати як енергетичним, так і сигнальним дією на живі організми. Прикладом може служити такий важливий фактор як сонячне світло. З одного боку, він є головним джерелом енергії для фотосинтезу рослин, визначаючи тим самим біологічну продукцію екосистем. У той же час, саме сонячне світло виконує функцію синхронізації біологічних ритмів з добовими і сезонними змінами гідрометеорологічних характеристик, в чому проявляється сигнальне дію світла.

Класифікація російського вченого А. С. Мончадскій поділяє всі екологічні фактори на первинні періодичні, вторинні періодичні і неперіодичні чинники. Первинні періодичні чинники - це астрономічні фактори, адаптація до яких у організмів виникає в першу чергу. До їх числа належить добова, сезонна, річна, місячна періодичність як слідства обертання земної кулі навколо своєї осі і його руху навколо сонця або зміни місячних фаз.

Регулярна циклічність існувала ще до виникнення життя на нашій планеті, тому адаптації до первинних періодичним факторів є найдавнішими і міцно закріпилися в спадковості у більшості організмів. Згідно Мончадскій, зміни великомасштабних первинних періодичних факторів впливають, перш за все, на площу і форму ареалів видів, визначаючи тим самим найбільш головні особливості сезонних коливань чисельності популяції і прагнення її членів до скоєння кормових, зумовлених або репродуктивних міграцій. Вплив первинних періодичних факторів проявляється майже повсюдно, за винятком тільки таких зон, як глибоководні райони океану або підземні місцеперебування, в яких роль більшості з них мінімальна.

 Вторинні періодичні фактори є наслідком зміни первинних періодичних факторів. Наприклад, випадання опадів у областях з мусонним кліматом підпорядковане суворій сезонної періодичності, пов'язаної з динамікою атмосферної циркуляції. У свою чергу, приріст рослинності, який можна розглядати в якості харчового фактора, багато в чому залежить від зволоження ґрунту, в зв'язку з регіональними особливостями клімату. Для водних екосистем, вторинними періодичними факторами є прозорість води, вміст в ній розчиненого кисню, солёй, динаміка рівня, швидкість течії і т. Д. Крім того, внутрішньовидові і більшість міжвидових взаємовідносин також належать до числа вторинних факторів, так як їх ступінь і характер залежать від стадії річного циклу. Щодо первинних, вторинні періодичні чинники, як правило, не мають давнього походження і не мають настільки чіткою ритмікою. Організми пристосувалися до них в більш пізній період. Так, відносна вологість повітря стала для організмів важливим екологічним фактором, тільки тоді, коли вони почали освоювати сушу як нову для себе середовище існування. Необхідно відзначити, що вторинні періодичні чинники здатні істотно впливати на чисельність окремих популяцій, але в більшості випадків мало впливають на площу і протяжність ареалів тварин і рослин.

Класифікація А. С. Мончадскій, незважаючи на загальну правильність підходу до виділення екологічних факторів на основі генетичної ознаки, також має свої недоліки. Наприклад, знову не цілком ясно до якої групи факторів відноситься такий найважливіший фактор середовища як температура.

В цілому, об'єднуючи різні підходи до класифікації екологічних факторів, можна прийти до побудови наступної узагальненої їх системи.

1) Фактори абіотичні кліматичні - температура, світло, вологість,

атмосферний тиск, газовий склад повітря.

2) Фактори абіотичні НЕ кліматичні - зміст розчинених у воді

газів, солоність води, рН, гідростатичний тиск, щільність середовища

проживання, механічний склад грунту і ін.

3) Фактори біотичні - внутрішньовидові та міжвидові взаємодії.

література:

Основна [1] - Т.1 - с. 64 - 149; [4] - Том 1, Глава 5; [5] - Глава 3;

Додаткова [2] - с. 35 - 43.

Питання для самоперевірки

1. У чому відмінність екологічного чинника від умов середовища проживання?

2. У чому сутність закону толерантності В. Шелфорда і правила мінімуму Ю. Лібіха?

3. Які екологічні фактори належать до сигнальним, а які до енергетичних?

4. Які недоліки існуючих класифікацій екологічних факторів?




 Державна освітня установа вищої |  професійної освіти |  Вступ |  Історія розвитку екології |  Екологічні особливості наземно-повітряного середовища проживання |  Екологічні особливості ґрунту як середовища існування |  Живі організми як середовище існування |  популяції |  біоценози |  екосистеми |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати