Антропогенни фактори, тяхното влияние върху организмите.

Антропогенни фактори- това са форми на човешка дейност, които засягат живите организми и условията на тяхното местообитание: сеч, оран, напояване, паша, изграждане на резервоари, водо-, нефтопроводи и газопроводи, полагане на пътища, електропроводи и др. Въздействието на човешката дейност върху живите организми и техните условия на околната среда местообитанията могат да бъдат преки и косвени. Например, при изсичане на дървета в гората по време на дърводобив, той оказва пряко въздействие върху отсечените дървета (сеч, разклоняване, рязане, премахване и др.) и в същото време оказва непряко въздействие върху растенията на балдахин на дърветата, променяйки условията на тяхното местообитание: осветление, температура, циркулация на въздуха и др. Поради промените в условията на околната среда, сенколюбивите растения и всички организми, свързани с тях, вече няма да могат да живеят и да се развиват в зоната на рязане. Сред абиотичните фактори има климатични (осветеност, температура, влажност, вятър, налягане и др.) и хидрографски (вода, течение, соленост, застоял поток и др.) фактори.

Факторите, влияещи върху организмите и условията на тяхното местообитание, се променят през деня, сезона и годината (температура, валежи, осветление и др.). Следователно те разграничават редовно се сменяИ възникващи спонтанно (неочаквани) фактори. Редовно променящите се фактори се наричат ​​периодични фактори. Те включват смяната на деня и нощта, сезоните, приливите и отливите и т. н. Живите организми са се адаптирали към въздействието на тези фактори в резултат на дълга еволюция. Факторите, които възникват спонтанно, се наричат ​​непериодични. Те включват вулканично изригване, наводнения, пожари, кални потоци, нападение на хищници върху плячка и др. Живите организми не са приспособени към въздействието на непериодични фактори и нямат никакви адаптации. Следователно те водят до смърт, нараняване и заболяване на живите организми, унищожават техните местообитания.

Човек често използва непериодични фактори в своя полза. Например, за да подобри регенерацията на тревата от пасища и сенокоси, той урежда падане през пролетта, т.е. подпалва стара растителност; използването на пестициди и хербициди унищожава вредители по земеделските култури, плевели по ниви и градини, унищожава патогени, бактерии и безгръбначни и др.

Съвкупност от фактори от един и същи вид съставлява горното ниво на понятията. По-ниското ниво на понятия е свързано с познаването на отделните фактори на околната среда (Таблица 3).

Таблица 3 - Нива на понятието "фактор на околната среда"

Въпреки голямото разнообразие от фактори на околната среда, редица общи модели могат да бъдат идентифицирани в естеството на тяхното въздействие върху организмите и в отговорите на живите същества.

Закон за оптимума. Всеки фактор има само определени граници на положително влияние върху организмите. Благоприятният ефект се нарича зона на оптимален екологичен факторили просто оптималенза организми от този вид (фиг. 5).

Фигура 5 - Зависимост на резултатите от фактора на околната среда от неговата интензивност

Колкото по-силно е отклонението от оптимума, толкова по-изразен е инхибиторният ефект на този фактор върху организмите ( песимална зона). Максималните и минималните допустими стойности на фактора са критични точки, отвъд които съществуването вече не е възможно, настъпва смърт. Границите на издръжливост между критичните точки се наричат валентност на околната средаживи същества във връзка със специфичен фактор на околната среда. Точките, които го обвързват, т.е. максималната и минималната температура, подходящи за живот, са границите на стабилност. Между оптималната зона и границите на стабилност растението изпитва нарастващ стрес, т.е. говорим за зони на стрес или зони на потисничество в рамките на стабилността. Когато се отдалечавате от оптимума, в крайна сметка, при достигане на границите на стабилност на организма, настъпва неговата смърт.

Видове, чието съществуване изисква строго определени условия на околната среда, се наричат ​​ниско издръжливи видове стенобионт(тясна екологична валентност) , а тези, които са в състояние да се адаптират към различни условия на околната среда, са издръжливи - еврибионтичен(широка екологична валентност) (фиг. 6).

Фигура 6 - Екологична пластичност на видовете (по Ю. Одум, 1975 г.)

Еврибионтичнадопринася за широкото разпространение на видовете. Стенобионтностобикновено ограничава диапазоните.

Съотношението на организмите към флуктуациите на един или друг специфичен фактор се изразява чрез добавяне на префикса eury- или stheno- към името на фактора. Например, по отношение на температурата се разграничават еври- и стенотермни организми, по отношение на концентрацията на сол - еври- и стенохалин, по отношение на светлината - еври- и стенофотични и др.

Закон за минимума на Й. Либих.Германският агроном Й. Либих през 1870 г. е първият, който установява, че културата (продуктът) зависи най-малко от фактора, който се намира в околната среда, и формулира закона за минимума, който гласи: „вещество, което е на минимумът контролира реколтата и определя размера и стабилността за последно във времето."

Когато формулира закона на Либих, той има предвид ограничаващия ефект върху растенията на жизненоважни химични елементи, присъстващи в местообитанието им в малки и периодични количества. Тези елементи се наричат ​​микроелементи. Те включват: мед, цинк, желязо, бор, силиций, молибден, ванадий, кобалт, хлор, йод, натрий. Микроелементите, като витамините, действат като катализатори, химичните елементи фосфор, калий, калций, магнезий, сяра, които се изискват от организмите в относително висока чест, се наричат ​​макроелементи. Но ако тези елементи в почвата съдържат повече от необходимото за нормалния живот на организмите, тогава те също са ограничаващи. По този начин микро- и макроелементите в местообитанията на живите организми трябва да се съдържат толкова, колкото е необходимо за нормалното им съществуване и жизнена дейност. Промяната в съдържанието на микро- и макроелементи в посока намаляване или увеличаване от необходимото количество ограничава съществуването на живи организми.

Ограничаващите фактори на околната среда определят географския обхват на даден вид. Естеството на тези фактори може да бъде различно. По този начин движението на даден вид на север може да бъде ограничено от липса на топлина, а към пустинни райони от липса на влага или твърде високи температури. Биотичните връзки също могат да служат като ограничаващ фактор за разпространението, например заемането на дадена територия от по-силен конкурент или липсата на опрашители за растенията.

Законът за толерантността на У. Шелфорд.Всеки организъм в природата е в състояние да издържи въздействието на периодични фактори както в посока на намаляване, така и в посока на тяхното увеличаване до определена граница за определено време. Въз основа на тази способност на живите организми, американският зоолог У. Шелфорд през 1913 г. формулира закона за толерантността (от латинското „tolerantica“ - търпение: способността на организма да издържа влиянието на факторите на околната среда до определена граница), който гласи: „Липсата или невъзможността за развитие на екосистема се определя не само от липса (количествено или качествено), но и от излишък на някой от факторите (светлина, топлина, вода), чието ниво може да бъде близко до границите, поносими от този организъм. Тези две граници: екологичният минимум и екологичният максимум, чието въздействие може да издържи живият организъм, се наричат ​​граници на толерантност (толерантност), например, ако даден организъм може да живее при температури от 30 ° C до - 30 ° C, тогава границата му на толеранс е в тези граници.

Евробионтите, поради широката си толерантност или широката екологична амплитуда, са широко разпространени, по-устойчиви на факторите на околната среда, т.е. по-устойчиви. Отклоненията на влиянието на факторите от оптимума потискат живия организъм. Екологичната валентност при някои организми е тясна (например снежен леопард, орех, в рамките на умерената зона), при други е широка (например вълк, лисица, заек, тръстика, глухарче и др.).

След откриването на този закон бяха проведени множество изследвания, благодарение на които станаха известни границите на съществуване на много растения и животни. Един такъв пример е въздействието на замърсителите на въздуха върху човешкото тяло. При стойности на концентрация от C години човек умира, но необратими промени в тялото му настъпват при много по-ниски концентрации: C lim. Следователно истинският диапазон на толерантност се определя именно от тези показатели. Това означава, че те трябва да бъдат експериментално определени за всяко замърсяващо или вредно химично съединение и да не надвишават съдържанието му в конкретна среда. При санитарната опазване на околната среда не са важни долните граници на устойчивост на вредни вещества, а горните граници, т.к. замърсяване на околната среда - това е излишък от съпротивителните сили на организма. Поставя се задача или условие: действителната концентрация на замърсителя C fact не трябва да надвишава C lim. Факт< С лим. С ¢ лим является предельно допустимой концентрации С ПДК или ПДК.

Взаимодействие на фактори.Оптималната зона и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да бъдат изместени в зависимост от силата и комбинацията от други фактори, действащи едновременно. Например топлината се понася по-лесно в сух, но не и влажен въздух. Заплахата от замръзване е много по-висока при слана със силни ветрове, отколкото при тихо време . По този начин един и същи фактор в комбинация с други има неравномерно въздействие върху околната среда. Създава се ефектът на частичното взаимно заместване на фактори. Например, увяхването на растенията може да бъде спряно както чрез увеличаване на количеството влага в почвата, така и чрез понижаване на температурата на въздуха, което намалява изпарението.

Въпреки това, взаимното компенсиране на действието на факторите на околната среда има определени граници и е невъзможно напълно да се замени един от тях с друг. Изключителната липса на топлина в полярните пустини не може да бъде компенсирана нито с изобилие от влага, нито с денонощно осветление. .

Групи от живи организми по отношение на факторите на околната среда:

Светлина или слънчева радиация. Всички живи организми се нуждаят от енергия отвън, за да осъществяват жизнени процеси. Неговият основен източник е слънчевата радиация, която представлява около 99,9% от общия енергиен баланс на Земята. Албедое частта от отразената светлина.

Най-важните процеси, протичащи в растенията и животните с участието на светлината:

Фотосинтеза. Средно 1-5% от светлината, падаща върху растенията, се използва за фотосинтеза. Фотосинтезата е източник на енергия за останалата част от хранителната верига. Светлината е от съществено значение за синтеза на хлорофил. С това са свързани всички адаптации на растенията по отношение на светлината – листна мозайка (фиг. 7), разпределението на водораслите във водните съобщества върху водни слоеве и др.

Според изискването за условия на осветление е обичайно растенията да се разделят на следните екологични групи:

Светлолюбивили хелиофити- растения от открити, постоянно добре осветени местообитания. Техните светлинни адаптации са както следва - малки листа, често разчленени, по обяд могат да се обърнат към слънцето; листата са по-дебели, могат да бъдат покрити с кожички или восъчен налеп; клетките на епидермиса и мезофила са по-малки, палисадният паренхим е многопластов; междувъзлията са къси и т.н.

Сенколюбивили сциофити- растения от долните нива на сенчести гори, пещери и дълбоководни растения; те не понасят силна светлина от пряка слънчева светлина. Те могат да фотосинтезират дори при много слаба светлина; листата са тъмнозелени, големи и тънки; палисадният паренхим е еднослоен и е представен от по-големи клетки; листна мозайка е изразена.

устойчив на сянкаили факултативни хелиофити- може да понася повече или по-малко засенчване, но расте добре на светлина; те са по-лесни от други растения за възстановяване под влияние на променящите се условия на осветление. Тази група включва горски и ливадни треви, храсти. Адаптациите се формират в зависимост от условията на осветеност и могат да бъдат възстановени при промяна на светлинния режим (фиг. 8). Пример за това са иглолистните дървета, които са израснали на открити пространства и под покривката на гората.

транспирация- процесът на изпаряване на водата от листата на растенията за намаляване на температурата. Приблизително 75% от слънчевата радиация, попадаща върху растенията, се изразходва за изпаряване на водата и по този начин засилва транспирацията; това е важно във връзка с проблема за опазването на водата.

фотопериодизъм. Важно е за синхронизиране на жизнената дейност и поведението на растенията и животните (особено размножаването им) със сезоните. Фототропизмът и фотонастите в растенията са важни за осигуряване на растенията с достатъчно светлина. Фототаксисът при животни и едноклетъчни растения е от съществено значение за намирането на подходящо местообитание.

Зрение при животните. Една от най-важните сензорни функции. Концепцията за видима светлина е различна за различните животни. Гръмкащите змии виждат в инфрачервената част на спектъра; пчелите са по-близо до ултравиолетовата област. При животните, живеещи на места, където светлината не прониква, очите могат да бъдат напълно или частично намалени. Животните, които водят нощен или здрач начин на живот, не различават добре цветовете и виждат всичко черно и бяло; освен това при такива животни размерът на очите често е хипертрофиран. Светлината като средство за ориентация играе важна роля в живота на животните. Много птици по време на полети се ръководят с помощта на зрението от слънцето или звездите. Някои насекоми, като пчелите, имат същата способност.

Други процеси. Синтез на витамин D при хора. Въпреки това, продължителното излагане на ултравиолетови лъчи може да причини увреждане на тъканите, особено при животните; във връзка с това са се развили защитни средства - пигментация, поведенчески реакции на избягване и др. Определена стойност на сигнала при животните се играе от биолуминесценцията, тоест способността да светят. Светлинните сигнали, излъчвани от риби, мекотели и други водни организми, служат за привличане на плячка, индивиди от противоположния пол.

температура. Топлинният режим е най-важното условие за съществуването на живите организми. Основният източник на топлина е слънчевата радиация.

Границите на съществуването на живот са температури, при които е възможна нормалната структура и функциониране на протеините, средно от 0 до +50 ° C. Въпреки това, редица организми имат специализирани ензимни системи и са приспособени към активно съществуване при телесни температури които надхвърлят тези граници (Таблица 5). Най-ниската, при която се намират живи същества, е -200°C, а най-високата е до +100°C.

Таблица 5 - Температурни индикатори на различни жизнени среди (0 C)

По отношение на температурата всички организми се делят на 2 групи: студолюбиви и топлолюбиви.

Студенолюбиви (криофили)способни да живеят в условия на относително ниски температури. Бактерии, гъби, мекотели, червеи, членестоноги и др. живеят при температура от -8 ° C. От растенията: дърветата в Якутия издържат на температура от -70 ° C. В Антарктида при същата температура живеят лишеи, някои видове водорасли и пингвини. В лабораторни условия семената, спорите на някои растения, нематодите понасят абсолютна нулева температура от -273,16°C. Нарича се спиране на всички жизнени процеси спряна анимация.

термофилни организми (термофили) - жители на горещи райони на Земята. Това са безгръбначни (насекоми, паякообразни, мекотели, червеи), растения. Много видове организми са в състояние да понасят много високи температури. Например, влечуги, бръмбари, пеперуди могат да издържат на температури до +45-50°C. В Камчатка синьо-зелените водорасли живеят при температура от + 75-80 ° C, камилският трън понася температура от + 70 ° C.

Безгръбначните, рибите, влечугите, земноводните нямат способността да поддържат постоянна телесна температура в тесни граници. Те се наричат пойкилотермиченили хладнокръвен. Те зависят от нивото на топлина, идваща отвън.

Птиците и бозайниците са в състояние да поддържат постоянна телесна температура, независимо от температурата на околната среда. Това - хомойотермни или топлокръвни организми. Те не зависят от външни източници на топлина. Поради високата скорост на метаболизма, те произвеждат достатъчно количество топлина, което може да се съхранява.

Температурни адаптации на организмите: Химическа терморегулация -активно увеличаване на производството на топлина в отговор на понижаване на температурата; физическа терморегулация- промяна в нивото на топлопреминаване, способността да се задържа топлина или, напротив, да се разсейва топлината. Линия на косата, разпределение на мастните резерви, размер на тялото, структура на органите и др.

Поведенчески реакции- движението в пространството ви позволява да избягвате неблагоприятни температури, хибернация, вцепенение, сгушване, миграция, ровене и др.

влажност.Водата е важен фактор за околната среда. Всички биохимични реакции протичат в присъствието на вода.

Таблица 6 - Съдържание на вода в различни организми (% от телесното тегло)

Антропогенни фактори (определение и примери). Влиянието им върху биотичните и абиотични фактори на природната среда

антропогенна деградация на почвата естествена

Антропогенните фактори са промени в природната среда, настъпили в резултат на стопански и други човешки дейности. Опитвайки се да преработи природата, за да я приспособи към нуждите си, човекът трансформира естественото местообитание на живите организми, оказвайки влияние върху техния живот. Антропогенните фактори включват следните видове:

1. Химически.

2. Физически.

3. Биологични.

4. Социални.

Химическите антропогенни фактори включват използването на минерални торове и токсични химикали за обработка на нивите, както и замърсяването на всички земни черупки от транспортни и промишлени отпадъци. Физическите фактори включват използването на ядрена енергия, повишени нива на шум и вибрации в резултат на човешката дейност, по-специално при използване на различни превозни средства. Биологичните фактори са храната. Те също така включват организми, които могат да обитават човешкото тяло или такива, за които човек потенциално е храна. Социалните фактори се определят от съвместното съществуване на хората в обществото и техните взаимоотношения. Човешкото въздействие върху околната среда може да бъде пряко, косвено и комплексно. Прякото влияние на антропогенните фактори се осъществява със силно краткотрайно въздействие на някой от тях. Например при подреждане на магистрала или полагане на жп релси през гора, сезонен стопански лов в определен район и др. Непрякото въздействие се проявява чрез промяна на природните ландшафти поради ниска интензивна човешка стопанска дейност за дълъг период от време. В същото време се засягат климатът, физичният и химичният състав на водните обекти, структурата на почвите, структурата на земната повърхност, съставът на фауната и флората. Това се случва например при изграждането на металургичен завод в близост до ж.п. без използване на необходимите пречиствателни съоръжения, което води до замърсяване на околната среда с течни и газообразни отпадъци. В бъдеще дърветата в близкия район загиват, животните са застрашени от отравяне с тежки метали и др. Комплексното въздействие на преки и косвени фактори води до постепенно настъпване на изразени промени в околната среда, което може да се дължи на бързото нарастване на населението, увеличаване на броя на добитъка и животните, живеещи в близост до човешкото жилище (плъхове, хлебарки, врани и др. ), разораване на нови земи, навлизане на вредни примеси във водни обекти и др. В такава ситуация само онези живи организми, които са в състояние да се адаптират към новите условия на съществуване, могат да оцелеят в променения пейзаж. През 20-ти и 11-ти век антропогенните фактори придобиват голямо значение за променящите се климатични условия, структурата на почвите и състава на атмосферния въздух, солените и сладките водни тела, за намаляване на площта на горите и в изчезването на много представители на флората и фауната. Биотичните фактори (за разлика от абиотичните фактори, обхващащи всички видове действия на неживата природа) са съвкупност от влияния на жизнената дейност на едни организми върху жизнената дейност на други, както и върху неживата среда. В последния случай говорим за способността на самите организми до известна степен да влияят върху условията на живот. Например, в гората, под въздействието на растителната покривка, се създава специален микроклимат или микросреда, където в сравнение с открито местообитание се създава собствен температурен и влажен режим: през зимата е с няколко градуса по-топло, през лятото е по-хладно и по-влажно. Създава се специална микросреда и в дърветата, в дупките, в пещерите и др. Трябва да се отбележат условията на микросредата под снежната покривка, която вече има чисто абиотичен характер. В резултат на затоплящия ефект на снега, който е най-ефективен, когато е с дебелина поне 50-70 см, в основата му, приблизително в 5-сантиметров слой, през зимата живеят малки животни - гризачи, т.к. температурните условия за тях са благоприятни тук (от 0 ° до - 2 ° С). Благодарение на същия ефект под снега се запазват разсадите от зимни зърнени култури - ръж, пшеница. Големи животни - елени, лосове, вълци, лисици, зайци - също се крият в снега от силни студове, лягайки в снега за почивка. Абиотичните фактори (фактори от нежива природа) включват:

Съвкупността от физични и химични свойства на почвата и неорганичните вещества (H20, CO2, O2), които участват в цикъла;

Органични съединения, които свързват биотичната и абиотичната част, въздушната и водната среда;

Климатични фактори (минимални и максимални температури, при които могат да съществуват организми, светлина, географска ширина на континентите, макроклимат, микроклимат, относителна влажност, атмосферно налягане).

Заключение: По този начин е установено, че антропогенните, абиотични и биотични фактори на природната среда са взаимосвързани. Промените в един от факторите водят до промени както в други фактори на природната среда, така и в самата екологична среда.

Антропогенни фактори -съвкупност от различни човешки влияния върху неживата и жива природа. Само със самото си физическо съществуване хората имат забележимо въздействие върху околната среда: в процеса на дишане те отделят годишно 1 10 12 kg CO 2 в атмосферата и консумират повече от 5-10 15 kcal с храната.

В резултат на човешкото въздействие се променят климатът, релефът на повърхността, химичният състав на атмосферата, изчезват видовете и природните екосистеми и т. н. Най-важният антропогенен фактор за природата е урбанизацията.

Антропогенната дейност оказва значително влияние върху климатичните фактори, променяйки техния режим. Например, масовите емисии на твърди и течни частици в атмосферата от промишлени предприятия могат драстично да променят режима на разпръскване на слънчевата радиация в атмосферата и да намалят внесената топлина към земната повърхност. Унищожаването на гори и друга растителност, създаването на големи изкуствени резервоари върху бивши земни площи увеличават отражението на енергията, а замърсяването с прах, например сняг и лед, напротив, увеличава абсорбцията, което води до тяхното интензивно топене.

В много по-голяма степен производствената дейност на хората засяга биосферата. В резултат на тази дейност релефът, съставът на земната кора и атмосфера, изменението на климата, прясната вода се преразпределя, естествените екосистеми изчезват и се създават изкуствени агро- и техноекосистеми, култивирани са култивирани растения, опитомени животни, и т.н.

Човешкото въздействие може да бъде пряко или косвено. Например обезлесяването и изкореняването на горите имат не само пряк ефект, но и косвен - променят се условията за съществуване на птици и животни. Смята се, че от 1600 г. насам 162 вида птици, над 100 вида бозайници и много други видове растения и животни са били унищожени от човека. Но, от друга страна, създава нови сортове растения и породи животни, увеличава добива и производителността им. Изкуствената миграция на растения и животни също оказва влияние върху живота на екосистемите. И така, зайците, докарани в Австралия, се размножиха толкова много, че нанесоха големи щети на селското стопанство.

Най-очевидното проявление на антропогенното влияние върху биосферата е замърсяването на околната среда. Значението на антропогенните фактори непрекъснато нараства, тъй като човекът все повече и повече подчинява природата.

Човешката дейност е комбинация от преобразуване от човека на природни фактори на околната среда за собствени цели и създаване на нови, които преди не са съществували в природата. Топенето на метали от руди и производството на оборудване са невъзможни без създаването на високи температури, налягания и мощни електромагнитни полета. Получаването и поддържането на високи добиви от земеделски култури изисква производството на торове и средства за химическа защита на растенията от вредители и патогени. Съвременното здравеопазване не може да се представи без химио- и физиотерапия.

Постиженията на научно-техническия прогрес започват да се използват за политически и икономически цели, което се проявява изключително в създаването на специални фактори на околната среда, засягащи човек и неговото имущество: от огнестрелно оръжие до средства за масово физическо, химическо и биологично въздействие. В случая говорим за комбинация от антропотропни (насочени към човешкото тяло) и антропоцидни фактори, които причиняват замърсяване на околната среда.

От друга страна, освен такива целенасочени фактори, в процеса на експлоатация и преработка на природните ресурси неизбежно се образуват странични химични съединения и зони с високи нива на физични фактори. В условия на аварии и катастрофи тези процеси могат да имат спазматичен характер с тежки екологични и материални последици. Следователно се наложи да се създадат методи и средства за защита на човек от опасни и вредни фактори, което сега се реализира в гореспоменатата система – безопасност на живота.

екологична пластичност.Въпреки голямото разнообразие от фактори на околната среда, редица общи модели могат да бъдат идентифицирани в естеството на тяхното въздействие и в отговорите на живите организми.

Ефектът от влиянието на факторите зависи не само от естеството на тяхното действие (качество), но и от количествената стойност, възприемана от организмите - висока или ниска температура, степен на осветеност, влажност, количество храна и др. В процеса на еволюция се развива способността на организмите да се адаптират към факторите на околната среда в определени количествени граници. Намаляването или увеличаването на стойността на фактора извън тези граници инхибира жизнената активност и при достигане на определено минимално или максимално ниво организмите загиват.

Зоните на действие на екологичния фактор и теоретичната зависимост на жизнената дейност на организъм, популация или общност зависят от количествената стойност на фактора. Количественият диапазон на всеки фактор на околната среда, най-благоприятният за живота, се нарича екологичен оптимум (лат. ортимус-най-доброто). Стойностите на фактора, лежащ в зоната на потисничество, се наричат ​​екологичен песимум (най-лошият).

Минималните и максималните стойности на фактора, при който настъпва смъртта, се наричат ​​съответно екологичен минимумИ екологичен максимум

Всеки вид организми, популации или общности са приспособени например да съществуват в определен температурен диапазон.

Свойството на организмите да се адаптират към съществуването в определен набор от фактори на околната среда се нарича екологична пластичност.

Колкото по-широк е обхватът на екологичния фактор, в който може да живее даден организъм, толкова по-голяма е неговата екологична пластичност.

Според степента на пластичност се разграничават два вида организми: стенобионт (стеноекс) и еврибионт (евриекс).

Стенобиотичните и еврибионтните организми се различават по спектъра от екологични фактори, в които могат да живеят.

Стенобионт(гр. стенози- тесни, тесни) или тясно адаптирани видове могат да съществуват само с малки отклонения

фактор от оптималната стойност.

Еврибионтична(гр. айрис-широк) се наричат ​​широко адаптирани организми, които могат да издържат на голяма амплитуда на колебания на фактора на околната среда.

Исторически, адаптирайки се към факторите на околната среда, животните, растенията, микроорганизмите са разпределени в различни среди, образувайки цялото разнообразие от екосистеми, които формират биосферата на Земята.

ограничаващи фактори.Концепцията за ограничаващи фактори се основава на два закона на екологията: закона за минимума и закона за толерантността.

Законът за минимума.В средата на миналия век немският химик Й. Либих (1840), изучавайки ефекта на хранителните вещества върху растежа на растенията, открива, че добивът не зависи от онези хранителни вещества, които са необходими в големи количества и присъстват в изобилие (за например CO 2 и H 2 0 ), но от тези, които въпреки че растението се нуждае от тях в по-малки количества, на практика липсват в почвата или са недостъпни (например фосфор, цинк, бор).

Либих формулира този модел по следния начин: "Растежът на растението зависи от хранителния елемент, който присъства в минимално количество." По-късно това заключение стана известно като Закон за минимума на Либихи е разширено до много други фактори на околната среда. Развитието на организмите може да бъде ограничено или ограничено от топлина, светлина, вода, кислород и други фактори, ако стойността им отговаря на екологичния минимум. Например, тропическите риби ангели умират, ако температурата на водата падне под 16 °C. А развитието на водораслите в дълбоководните екосистеми е ограничено от дълбочината на проникване на слънчева светлина: в дънните слоеве няма водорасли.

Законът за минимума на Либих в общи линии може да се формулира по следния начин: растежът и развитието на организмите зависят преди всичко от онези фактори на околната среда, чиито стойности се доближават до екологичния минимум.

Изследванията показват, че законът за минимума има две ограничения, които трябва да се вземат предвид при практическото приложение.

Първото ограничение е, че законът на Либих е строго приложим само при условия на стационарно състояние на системата. Например, в определено водно тяло растежът на водораслите е естествено ограничен от липсата на фосфат. Азотните съединения се съдържат във водата в излишък. Ако отпадъчните води с високо съдържание на минерален фосфор се изхвърлят в този резервоар, тогава резервоарът може да „цъфти“. Този процес ще продължи, докато един от елементите не бъде използван до граничния минимум. Сега може да е азот, ако фосфорът продължи да тече. В преходния момент (когато все още има достатъчно азот и вече има достатъчно фосфор) минималният ефект не се наблюдава, т.е. нито един от тези елементи не влияе върху растежа на водораслите.

Второто ограничение е свързано с взаимодействието на няколко фактора. Понякога тялото е в състояние да замени дефицитния елемент с друг химически близък. Така че, на места, където има много стронций, в черупките на мекотели, той може да замени калция с липсата на последния. Или, например, нуждата от цинк при някои растения намалява, ако растат на сянка. Следователно ниската концентрация на цинк ще ограничи растежа на растенията по-малко на сянка, отколкото при ярка светлина. В тези случаи ограничаващият ефект дори на недостатъчно количество от един или друг елемент може да не се прояви.

Закон за толерантността(лат . толерантност- търпение) е открито от английския биолог У. Шелфорд (1913), който обръща внимание на факта, че не само онези фактори на околната среда, чиито стойности са минимални, но и тези, които се характеризират с екологичен максимум, могат ограничаване на развитието на живите организми. Твърде много топлина, светлина, вода и дори хранителни вещества могат да бъдат също толкова вредни, колкото и твърде малкото. Диапазонът на фактора на околната среда между минималната и максималната W. Shelford нарича граница на толерантност.

Границата на толеранса описва амплитудата на факторните флуктуации, която осигурява най-пълното съществуване на популацията. Индивидите могат да имат леко различни диапазони на толерантност.

По-късно бяха установени граници на толерантност за различни фактори на околната среда за много растения и животни. Законите на J. Liebig и W. Shelford помогнаха да се разберат много явления и разпространението на организмите в природата. Организмите не могат да бъдат разпространени навсякъде, тъй като популациите имат определена граница на толерантност по отношение на колебанията в факторите на околната среда.

Законът за толерантността на У. Шелфорд е формулиран по следния начин: растежът и развитието на организмите зависят преди всичко от онези фактори на околната среда, чиито стойности се доближават до екологичния минимум или екологичния максимум.

Установено е следното:

Организмите с широк спектър на толерантност към всички фактори са широко разпространени в природата и често са космополитни, като много патогенни бактерии;

Организмите могат да имат широк диапазон на толерантност към един фактор и тесен диапазон към друг. Например хората са по-толерантни към липсата на храна, отколкото към липсата на вода, т.е. границата на толерантност към водата е по-тясна, отколкото към храната;

Ако условията за един от факторите на околната среда станат неоптимални, тогава границата на толеранс за други фактори също може да се промени. Например, при липса на азот в почвата, зърнените култури изискват много повече вода;

Истинските граници на толерантност, наблюдавани в природата, са по-малки от потенциала на тялото да се адаптира към този фактор. Това се обяснява с факта, че в природата границите на толерантност по отношение на физическите условия на околната среда могат да бъдат стеснени от биотични отношения: конкуренция, липса на опрашители, хищници и др. Всеки човек реализира по-добре своя потенциал при благоприятни условия (събирания на спортисти за специална подготовка преди важни състезания, например). Потенциалната екологична пластичност на организма, определена в лабораторни условия, е по-голяма от реализираните възможности в природни условия. Съответно се разграничават потенциални и реализирани екологични ниши;

Границите на толерантност при размножаващите се индивиди и потомство са по-ниски, отколкото при възрастните, т.е. женските през размножителния период и тяхното потомство е по-малко издръжливо от възрастните организми. По този начин географското разпространение на дивечовите птици по-често се определя от влиянието на климата върху яйцата и пилетата, а не върху възрастните птици. Грижата за потомството и уважението към майчинството са продиктувани от законите на природата. За съжаление, понякога социалните „постижения“ противоречат на тези закони;

Екстремните (стрес) стойности на един от факторите водят до намаляване на границата на толеранс за други фактори. Ако нагрята вода се изхвърля в реката, тогава рибите и други организми изразходват почти цялата си енергия, за да се справят със стреса. Те нямат достатъчно енергия за получаване на храна, защита от хищници, размножаване, което води до постепенно изчезване. Психологическият стрес може също да причини много соматични (гр. сома-тялото) заболявания не само при хората, но и при някои животни (например при кучета). При стресови стойности на фактора адаптацията към него става все по-„скъпа“.

Много организми са в състояние да променят толерантността към отделни фактори, ако условията се променят постепенно. Можете например да свикнете с високата температура на водата във ваната, ако се качите в топла вода и след това постепенно добавяте гореща вода. Тази адаптация към бавната промяна на фактора е полезно защитно свойство. Но може да бъде и опасно. Неочаквана, без предупредителни сигнали, дори малка промяна може да бъде критична. Настъпва прагов ефект: „последната сламка“ може да бъде фатална. Например, тънка клонка може да счупи вече пренапрегнатия гръб на камила.

Ако стойността на поне един от факторите на околната среда се доближи до минимум или максимум, съществуването и просперитетът на един организъм, популация или общност става зависим от този ограничаващ живота фактор.

Ограничаващ фактор е всеки фактор на околната среда, който се доближава или надвишава екстремните стойности на границите на толеранса. Такива силно отклоняващи се фактори стават от първостепенно значение в живота на организмите и биологичните системи. Те са тези, които контролират условията на съществуване.

Стойността на концепцията за ограничаващи фактори се крие във факта, че ви позволява да разберете сложните взаимоотношения в екосистемите.

За щастие, не всички възможни фактори на околната среда регулират връзката между околната среда, организмите и хората. Приоритет в даден период от време са различни ограничаващи фактори. Именно върху тези фактори екологът трябва да насочи вниманието си при изследването на екосистемите и тяхното управление. Например, съдържанието на кислород в сухоземните местообитания е високо и е толкова достъпно, че почти никога не служи като ограничаващ фактор (с изключение на големи височини и антропогенни системи). Кислородът не представлява голям интерес за земните еколози. А във водата често е фактор, ограничаващ развитието на живите организми („убива“ риби, например). Следователно хидробиологът винаги измерва съдържанието на кислород във водата, за разлика от ветеринарен лекар или орнитолог, въпреки че кислородът е не по-малко важен за земните организми, отколкото за водните.

Ограничаващите фактори също определят географския обхват на вида. По този начин движението на организмите на юг е ограничено, като правило, от липса на топлина. Биотичните фактори също често ограничават разпространението на определени организми. Например смокини, донесени от Средиземноморието в Калифорния, не са дали плод там, докато не се досетят да донесат там определен вид оса, единственият опрашител на това растение. Идентифицирането на ограничаващи фактори е много важно за много дейности, особено селското стопанство. С целенасочено въздействие върху ограничителните условия е възможно бързо и ефективно да се увеличи добивът на растенията и продуктивността на животните. Така че при отглеждане на пшеница на кисели почви никакви агротехнически мерки няма да имат ефект, ако не се използва варуване, което ще намали ограничаващия ефект на киселините. Или ако отглеждате царевица на почви с много ниско съдържание на фосфор, тогава дори и с достатъчно вода, азот, калий и други хранителни вещества, тя спира да расте. Фосфорът е ограничаващ фактор в този случай. И само фосфатните торове могат да спасят реколтата. Растенията също могат да загинат от твърде много вода или твърде много тор, които в този случай също са ограничаващи фактори.

Познаването на ограничаващите фактори дава ключът към управлението на екосистемата. Въпреки това, в различни периоди от живота на организма и в различни ситуации, различни фактори действат като ограничаващи фактори. Следователно само умелото регулиране на условията на съществуване може да даде ефективни резултати от управлението.

Взаимодействие и компенсация на фактори. В природата факторите на околната среда не действат независимо един от друг – те си взаимодействат. Анализът на влиянието на един фактор върху организъм или общност не е самоцел, а начин за оценка на относителната важност на различните условия, действащи заедно в реалните екосистеми.

Съвместно влияние на факториможе да се разгледа на примера на зависимостта на смъртността на ларвите на раците от температурата, солеността и наличието на кадмий. При липса на кадмий екологичният оптимум (минимална смъртност) се наблюдава в температурен диапазон от 20 до 28 °C и соленост от 24 до 34%. Ако към водата се добави кадмий, който е токсичен за ракообразните, тогава екологичният оптимум се измества: температурата е в диапазона от 13 до 26 ° C, а солеността е от 25 до 29%. Границите на толерантността също се променят. Разликата между екологичния максимум и минимума за соленост след добавяне на кадмий намалява от 11 - 47% на 14 - 40%. Границата на толеранса за температурния фактор, напротив, се разширява от 9 - 38 °C до 0 - 42 °C.

Температурата и влажността са най-важните климатични фактори в сухоземните местообитания. Взаимодействието на тези два фактора по същество образува два основни типа климат: морски и континентални.

Резервоарите омекотяват климата на сушата, тъй като водата има висока специфична топлина на синтез и топлинен капацитет. Следователно морският климат се характеризира с по-малко резки колебания в температурата и влажността от континенталния.

Влиянието на температурата и влажността върху организмите зависи и от съотношението на техните абсолютни стойности. Така температурата има по-изразен ограничаващ ефект, ако влажността е много висока или много ниска. Всеки знае, че високите и ниските температури се понасят по-малко при висока влажност, отколкото при умерена

Връзката между температурата и влажността като основни климатични фактори често се изобразява под формата на графики на климатограма, които дават възможност за визуално сравняване на различни години и региони и прогнозиране на производството на растения или животни за определени климатични условия.

Организмите не са роби на околната среда. Те се адаптират към условията на съществуване и ги променят, тоест компенсират отрицателното въздействие на факторите на околната среда.

Компенсацията на факторите на околната среда е желанието на организмите да отслабят ограничаващия ефект на физически, биотични и антропогенни влияния. Компенсирането на факторите е възможно на ниво организъм и вид, но е най-ефективно на ниво общност.

При различни температури един и същи вид, който има широко географско разпространение, може да придобие физиологични и морфологични (колона торфе -форма, контур) характеристики, адаптирани към местните условия. Например при животните ушите, опашките, лапите са толкова по-къси, а тялото е толкова по-масивно, колкото по-студен е климатът.

Този модел се нарича правилото на Алън (1877 г.), според което изпъкналите части на тялото на топлокръвните животни се увеличават при движение от север на юг, което е свързано с приспособяването към поддържане на постоянна телесна температура при различни климатични условия. И така, лисиците, живеещи в Сахара, имат дълги крайници и огромни уши; европейската лисица е по-набита, ушите й са много по-къси; а полярната лисица - арктическа лисица - има много малки уши и къса муцуна.

При животни с добре развита двигателна активност е възможна факторна компенсация поради адаптивно поведение. Така че гущерите не се страхуват от внезапно охлаждане, защото през деня излизат на слънце, а през нощта се крият под нагорещени камъни. Промените, възникващи в процеса на адаптация, често са генетично фиксирани. На ниво общност компенсирането на факторите може да се извърши чрез промяна на видовете по градиента на условията на околната среда; например при сезонни промени настъпва редовна промяна в растителните видове.

Организмите също така използват естествената периодичност на промените в факторите на околната среда, за да разпределят функциите си във времето. Те "програмират" жизнените цикли по такъв начин, че да се възползват максимално от благоприятните условия.

Най-яркият пример е поведението на организмите в зависимост от продължителността на деня - фотопериод.Амплитудата на дължината на деня се увеличава с географската ширина, което позволява на организмите да вземат предвид не само сезона, но и географската ширина на района. Фотопериодът е "превключвател на времето" или задействащ механизъм за последователност от физиологични процеси. Той определя цъфтежа на растенията, линенето, миграцията и размножаването при птиците и бозайниците и др. Фотопериодът е свързан с биологичния часовник и служи като универсален механизъм за регулиране на функциите във времето. Биологичният часовник свързва ритмите на факторите на околната среда с физиологичните ритми, позволявайки на организмите да се адаптират към ежедневната, сезонната, приливната и друга динамика на факторите.

Чрез промяна на фотопериода е възможно да се предизвикат промени във функциите на тялото. Така че производителите на цветя, променяйки светлинния режим в оранжерии, получават извън сезона цъфтеж на растенията. Ако след декември веднага увеличите продължителността на деня, това може да предизвика явления, които се случват през пролетта: цъфтеж на растенията, линеене при животни и т.н. При много висши организми адаптациите към фотопериода са фиксирани генетично, т.е. биологичният часовник може да работи дори при липса на редовна дневна или сезонна динамика.

Следователно смисълът на анализа на условията на околната среда не е да се състави огромен списък от фактори на околната среда, а да се открие функционално важни, ограничаващи фактории да се оцени степента, в която съставът, структурата и функциите на екосистемите зависят от взаимодействието на тези фактори.

Само в този случай е възможно надеждно да се предскажат резултатите от промените и нарушенията и да се управляват екосистемите.

Антропогенни ограничаващи фактори.Удобно е да се разглеждат пожарите и антропогенният стрес като примери за антропогенни ограничаващи фактори, които позволяват управлението на естествени и създадени от човека екосистеми.

пожарикато антропогенен фактор по-често се оценяват само негативно. Изследвания през последните 50 години показват, че естествените пожари може да са част от климата в много земни местообитания. Те оказват влияние върху еволюцията на флората и фауната. Биотичните общности са се „научили“ да компенсират този фактор и да се адаптират към него като температура или влажност. Пожарът може да се разглежда и изучава като екологичен фактор, заедно с температурата, валежите и почвата. Когато се използва правилно, огънят може да бъде ценен екологичен инструмент. Някои племена изгарят гори за своите нужди много преди хората да започнат систематично и целенасочено да променят околната среда. Огънят е много важен фактор и защото човек може да го контролира в по-голяма степен от другите ограничаващи фактори. Трудно е да се намери парче земя, особено в райони със сухи периоди, където пожар не е имало поне веднъж на 50 години. Най-честата причина за горски пожари е удар от мълния.

Пожарите са от различни видове и водят до различни последствия.

Монтираните или „дивите“ пожари обикновено са много интензивни и не могат да бъдат овладени. Те унищожават короната на дърветата и унищожават цялата почвена органична материя. Пожарите от този тип имат ограничаващ ефект върху почти всички организми в общността. Ще отнеме много години, преди сайтът да се възстанови отново.

Наземните пожари са съвсем различни. Те имат избирателен ефект: за някои организми те са по-ограничаващи, отколкото за други. По този начин земните пожари допринасят за развитието на организми с висока толерантност към последствията от тях. Те могат да бъдат естествени или специално организирани от човека. Например планирано изгаряне в гората се предприема, за да се премахне конкуренцията за ценна порода блатен бор от широколистни дървета. Блатният бор, за разлика от твърдата дървесина, е устойчив на огън, тъй като апикалната пъпка на разсада му е защитена от куп дълги, слабо горящи игли. При липса на пожари растежът на широколистните дървета заглушава бора, както и зърнените и бобовите култури. Това води до потискане на яребиците и дребните тревопасни животни. Следователно девствените борови гори с изобилие от дивеч са екосистеми от типа „огнен“, т.е. нуждаещи се от периодични наземни пожари. В този случай огънят не води до загуба на хранителни вещества в почвата, не вреди на мравки, насекоми и дребни бозайници.

При бобовите растения, фиксиращи азот, малък огън е дори полезен. Горенето се извършва вечер, така че през нощта огънят да се гаси от роса, а тясната предна част на огъня може лесно да се прекрачи. В допълнение, малките земни пожари допълват действието на бактериите за превръщане на мъртвите остатъци в минерални хранителни вещества, подходящи за ново поколение растения. За същата цел падналите листа често се изгарят през пролетта и есента. Планираното изгаряне е пример за управление на естествена екосистема с помощта на ограничаващ фактор на околната среда.

Дали възможността от пожари трябва да бъде напълно елиминирана или огънят трябва да се използва като фактор за управление, трябва да зависи изцяло от това какъв тип общност се желае в района. Американският еколог Г. Стодард (1936) е един от първите, които „защитават“ контролирано планирано изгаряне за увеличаване на производството на ценна дървесина и дивеч дори в онези дни, когато от гледна точка на лесовъдите всеки пожар се смяташе за вреден.

Тясната връзка между изгарянето и състава на тревата играе ключова роля за поддържането на невероятното разнообразие от антилопи и техните хищници в саваните на Източна Африка. Пожарите имат положителен ефект върху много зърнени култури, тъй като точките на растеж и енергийните им запаси са под земята. След като изгорят сухите надземни части, батериите бързо се връщат в почвата и тревите растат буйно.

Въпросът „да гори или да не гори“, разбира се, може да бъде объркващ. По небрежност човек често е причина за увеличаване на честотата на разрушителните „диви“ пожари. Борбата за пожарна безопасност в горите и местата за отдих е другата страна на проблема.

В никакъв случай частно лице не може умишлено или случайно да предизвика пожар в природата - това е привилегия на специално обучени хора, които са запознати с правилата за ползване на земята.

Антропогенен стресможе да се разглежда и като един вид ограничаващ фактор. Екосистемите до голяма степен са в състояние да компенсират антропогенния стрес. Възможно е те да са естествено приспособени към остри периодични натоварвания. И много организми се нуждаят от време на време от разрушителни влияния, които допринасят за тяхната дългосрочна стабилност. Големите водни тела често имат добра способност да се самопочистват и възстановяват от замърсяването по същия начин, както много сухоземни екосистеми. Дългосрочните нарушения обаче могат да доведат до изразени и трайни негативни последици. В такива случаи еволюционната история на адаптацията не може да помогне на организмите – компенсационните механизми не са неограничени. Това е особено вярно в случаите, когато се изхвърлят силно токсични отпадъци, които постоянно се произвеждат от индустриализирано общество и които преди това са отсъствали в околната среда. Ако не успеем да изолираме тези токсични отпадъци от глобалните системи за поддържане на живота, те ще застрашат пряко здравето ни и ще се превърнат в основен ограничаващ фактор за човечеството.

Антропогенният стрес условно се разделя на две групи: остри и хронични.

Първият се характеризира с внезапно начало, бързо нарастване на интензивността и кратка продължителност. Във втория случай нарушенията с ниска интензивност продължават дълго време или се повтарят. Естествените системи често имат достатъчен капацитет да се справят с остър стрес. Например стратегията за спящи семена позволява на гората да се регенерира след изчистване. Последиците от хроничния стрес могат да бъдат по-тежки, тъй като реакциите към него не са толкова очевидни. Може да отнеме години, за да бъдат забелязани промените в организмите. Така връзката между рака и тютюнопушенето беше разкрита само преди няколко десетилетия, въпреки че съществуваше дълго време.

Праговият ефект отчасти обяснява защо някои екологични проблеми се появяват неочаквано. Всъщност те са се трупали през годините. Например в горите масовата смърт на дърветата започва след продължително излагане на замърсители на въздуха. Започваме да забелязваме проблема едва след смъртта на много гори в Европа и Америка. По това време закъсняхме с 10-20 години и не можахме да предотвратим трагедията.

В периода на адаптация към хронични антропогенни въздействия намалява и толерантността на организмите към други фактори, като болести. Хроничният стрес често се свързва с токсични вещества, които, макар и в малки концентрации, постоянно се отделят в околната среда.

Статията „Отравяне на Америка“ (списание Times, 09/22/80) предоставя следните данни: „От всички човешки намеси в естествения ред на нещата, нито една не нараства с толкова тревожни темпове, колкото създаването на нови химически съединения . Само в САЩ хитри "алхимици" създават около 1000 нови лекарства всяка година. На пазара има около 50 000 различни химикали. Много от тях безспорно са от голяма полза за хората, но близо 35 000 съединения, използвани в САЩ, са определено или потенциално вредни за човешкото здраве.

Опасността, може би катастрофална, е замърсяването на подземните води и дълбоките водоносни хоризонти, които съставляват значителна част от световните водни ресурси. За разлика от повърхностните подземни води, те не подлежат на естествени процеси на самопречистване поради липсата на слънчева светлина, бърз поток и биотични компоненти.

Притеснения предизвикват не само вредните вещества, които влизат във водата, почвата и храната. В атмосферата се отделят милиони тонове опасни съединения. Само над Америка в края на 70-те. Емитирани: суспендирани частици - до 25 милиона тона/година, SO 2 - до 30 милиона тона/годишно, NO - до 23 милиона тона/година.

Всички ние допринасяме за замърсяването на въздуха чрез използването на автомобили, електричество, промишлени стоки и т. н. Замърсяването на въздуха е ясен сигнал за отрицателна обратна връзка, който може да спаси обществото от унищожение, тъй като лесно се открива от всеки.

Третирането на твърди отпадъци дълго време се смяташе за второстепенен въпрос. До 1980 г. е имало случаи, когато върху бивши сметища за радиоактивни отпадъци се строят жилищни зони. Сега, макар и с известно закъснение, стана ясно: натрупването на отпадъци ограничава развитието на индустрията. Без създаването на технологии и центрове за тяхното отстраняване, неутрализация и рециклиране по-нататъшният напредък на индустриалното общество е невъзможен. На първо място е необходимо безопасно да се изолират най-токсичните вещества. Незаконната практика на "нощно изхвърляне" трябва да бъде заменена с надеждна изолация. Трябва да търсим заместители на токсичните химикали. С правилното ръководство, изхвърлянето и рециклирането на отпадъците могат да се превърнат в специална индустрия, която ще създаде нови работни места и ще допринесе за икономиката.

Решението на проблема с антропогенния стрес трябва да се основава на холистична концепция и изисква системен подход. Опитът да се третира всеки замърсител като проблем сам по себе си е неефективен – той само премества проблема от едно място на друго.

Ако през следващото десетилетие не е възможно да се овладее процеса на влошаване на качеството на околната среда, тогава е много вероятно не недостигът на природни ресурси, а въздействието на вредни вещества да се превърне във фактор, ограничаващ развитието на цивилизацията. .

Подобна информация.

Антропогенни фактори

среда, промени, въведени в природата от човешката дейност, които засягат органичния свят (вижте Екология). Преработвайки природата и я адаптирайки към своите нужди, човекът променя местообитанието на животните и растенията, като по този начин влияе на техния живот. Въздействието може да бъде непряко и пряко. Косвеното въздействие се осъществява чрез променящи се ландшафти – климат, физическо състояние и химия на атмосферата и водните тела, структурата на земната повърхност, почвата, растителността и животинската популация. Увеличаването на радиоактивността в резултат на развитието на атомната индустрия и особено на изпитанията на атомни оръжия придобива голямо значение. Човек съзнателно и несъзнателно изтребва или измества едни видове растения и животни, разпространява други или създава благоприятни условия за тях. За културните растения и домашните животни човекът е създал до голяма степен нова среда, умножавайки продуктивността на развитите земи. Но това изключи възможността за съществуването на много диви видове. Увеличаването на населението на Земята и развитието на науката и технологиите доведоха до факта, че в съвременните условия е много трудно да се намерят райони, които не са засегнати от човешката дейност (девствени гори, ливади, степи и др.). Неправилната оран и прекомерната паша не само доведоха до загиването на природните съобщества, но и засилиха водната и ветровата ерозия на почвите и плитките реки. В същото време появата на села и градове създава благоприятни условия за съществуването на много видове животни и растения (виж Синантропни организми). Развитието на индустрията не води непременно до обедняване на дивата природа, но често допринася за появата на нови форми на животни и растения. Развитието на транспорта и други средства за комуникация допринесе за разпространението както на полезни, така и на много вредни растителни и животински видове (вж. Антропохория). Прякото въздействие е насочено директно към живите организми. Например неустойчивият риболов и лов драстично намалиха броя на видовете. Нарастващата сила и ускоряващият се темп на човешката промяна в природата налагат нейната защита (вижте Опазване на природата). Целенасочено, съзнателно преобразуване на природата от човека с проникване в микросвета и космическите белези, според В. И. Вернадски (1944), образуването на "ноосферата" - обвивката на Земята, променена от човека.

букв.:Вернадски В.И., Биосфера, т. 1-2, Л., 1926 г.; негови, Биогеохимични есета (1922-1932), М.-Л., 1940; Наумов Н. П., Екология на животните, 2-ро изд., М., 1963; Дубинин Н. П., Еволюция на популациите и радиация, М., 1966; Благосклонов К. Н., Иноземцов А. А., Тихомиров В. Н., Защита на природата, М., 1967.

Голяма съветска енциклопедия. - М.: Съветска енциклопедия. 1969-1978 .

Вижте какво представляват "Антропогенни фактори" в други речници:

Фактори, които дължат своя произход на човешката дейност. Екологичен енциклопедичен речник. Кишинев: Основно издание на Молдавската съветска енциклопедия. I.I. дядо. 1989. Антропогенни фактори фактори, които дължат своя произход ... ... Екологичен речник

Съвкупността от фактори на околната среда, причинени от случайни или умишлени човешки дейности през периода на неговото съществуване. Видове антропогенни фактори Физическо използване на атомната енергия, движение във влакове и самолети, ... ... Wikipedia

Антропогенни фактори- * Антропогенни фактори * Антропогенните фактори са движещите сили на протичащите в природата процеси, които по своя произход са свързани с човешката дейност и влияние върху околната среда. Сумираното действие на А. ф. въплътено в... Генетика. енциклопедичен речник

Форми на дейност на човешкото общество, които водят до промяна в природата като местообитание на самия човек и други видове живи същества или пряко засягат техния живот. (Източник: "Микробиология: речник на термините", Фирсов Н.Н. ... Речник по микробиология

Резултат от човешкото въздействие върху околната среда в процеса на стопанска и друга дейност. Антропогенните фактори могат да бъдат разделени на 3 групи: имащи пряко въздействие върху околната среда в резултат на внезапна поява, ... ... Биологичен енциклопедичен речник

АНТРОПОГЕННИ ФАКТОРИ- фактори, причинени от човешката дейност... Речник на ботанически термини

АНТРОПОГЕННИ ФАКТОРИ- среди, фактори, причинени от домакинствата. човешката дейност и влияние върху входящата среда. Тяхното въздействие може да бъде пряко, например. влошаване на структурата и изчерпване на почвите поради многократна обработка или косвено, напр. промени на терена, ...... Селскостопански енциклопедичен речник

Антропогенни фактори- (гр. - фактори, възникващи по вина на човек) - това са причините и условията, създадени (или възникнали) в резултат на човешка дейност, които оказват отрицателно въздействие върху околната среда и човешкото здраве. И така, продуктите на някои промишлени ... ... Основи на духовната култура (енциклопедичен речник на учител)

антропогенни фактори- Околна среда, фактори, причинени от човешката икономическа дейност и засягащи природната среда. Тяхното въздействие може да бъде пряко, например влошаване на структурата и изчерпване на почвите поради многократна обработка, или косвено, например ... ... Селско стопанство. Голям енциклопедичен речник

Антропогенни фактори- група фактори, причинени от влиянието на човека и неговата икономическа дейност върху растенията, животните и други природни компоненти... Теоретични аспекти и основи на екологичния проблем: интерпретатор на думи и идиоматични изрази

Книги

• Горски почви на европейска Русия. Биотични и антропогенни фактори на образуване, М. В. Бобровски. Монографията представя резултатите от анализа на обширен фактически материал за структурата на почвите в горските райони на Европейска Русия от горската степ до северната тайга. Обмислени характеристики...

В хода на историческия процес на взаимодействие между природата и обществото се наблюдава непрекъснато нарастване на влиянието на антропогенните фактори върху околната среда.

По мащаб и степен на въздействие върху горските екосистеми едно от най-важните места сред антропогенните фактори заемат окончателните сечи. (Изсичането на гората в рамките на допустимата сечища и при спазване на екологичните и горскостопанските изисквания е едно от необходимите условия за развитието на горските биогеоценози.)

Естеството на въздействието на окончателната сеч върху горските екосистеми зависи до голяма степен от използваното дърводобивно оборудване и технология.

През последните години в гората дойде нова тежка многофункционална дърводобивна техника. Неговото изпълнение изисква стриктно спазване на технологията на дърводобивите, в противен случай са възможни нежелани последици за околната среда: загиване на подраст на икономически ценни видове, рязко влошаване на водно-физичните свойства на почвите, увеличаване на повърхностния отток, развитие на ерозия процеси и др. Това се потвърждава от данните от теренно проучване, проведено от специалисти на Союзгипролесхоз в някои райони на страната ни. В същото време има много факти, когато разумното използване на нова технология в съответствие с технологичните схеми на дърводобива, като се отчитат лесовъдските и екологичните изисквания, осигури необходимото запазване на подрастите и създаде благоприятни условия за възстановяване на горите с ценни видове. В това отношение заслужава да се отбележи опитът от работата с новото оборудване на дървосекачи от Архангелска област, които, използвайки разработената технология, постигат запазване на 60% от жизнеспособния подраст.

Механизираната сеч променя значително микрорелефа, структурата на почвата, нейните физиологични и други свойства. При използване на валци (VM-4) или валци и скидери (VTM-4) през лятото, до 80-90% от площта на рязане се минерализира; в условия на хълмист и планински терен такива въздействия върху почвата увеличават повърхностния отток със 100 пъти, увеличават ерозията на почвата и следователно намаляват нейното плодородие.

Изсичането може да причини особено голяма вреда на горските биогеоценози и околната среда като цяло в райони с лесно уязвимо екологично равновесие (планински райони, тундрови гори, вечно замръзнали райони и др.).

Индустриалните емисии имат отрицателно въздействие върху растителността и особено върху горските екосистеми. Те засягат растенията пряко (чрез асимилационния апарат) и косвено (променят състава и лесовъдните свойства на почвата). Вредните газове засягат надземните органи на дървото и нарушават жизнената активност на микрофлората на корените, в резултат на което растежът рязко намалява. Преобладаващият газообразен токсикант е серен диоксид – един вид индикатор за замърсяване на въздуха. Значителна вреда причиняват амоняк, въглероден окис, флуор, флуороводород, хлор, сероводород, азотни оксиди, пари на сярна киселина и др.

Степента на увреждане на растенията от замърсители зависи от редица фактори и преди всичко от вида и концентрацията на токсичните вещества, продължителността и времето на тяхното излагане, както и от състоянието и характера на горските насаждения (техния състав, възраст). , плътност и др.), метеорологични и други условия.

По-устойчиви на действието на токсични съединения са средновъзрастните, а по-малко устойчиви - зрели и презрели насаждения, горски култури. Твърдите дървета са по-устойчиви на токсични вещества от иглолистните. Висока плътност с обилен подраст и ненарушена дървесна структура е по-стабилна от редките изкуствени насаждения.

Действието на високи концентрации на токсиканти върху насажденията за кратък период води до необратими увреждания и смърт; продължителното излагане на ниски концентрации причинява патологични изменения в горските насаждения, а ниските концентрации водят до намаляване на жизнената им активност. Щетите на горите се наблюдават в почти всеки източник на промишлени емисии.

Повече от 200 хил. хектара гори са повредени в Австралия, където до 580 хил. тона SO 2 попадат годишно с валежи. В ФРГ 560 000 хектара са били засегнати от вредни промишлени емисии, в ГДР 220, Полша 379 и Чехословакия 300 000 хектара. Действието на газовете се простира на доста значителни разстояния. Така в Съединените щати латентно увреждане на растенията е отбелязано на разстояние до 100 км от източника на емисии.

Вредното въздействие на емисиите от голям металургичен завод върху растежа и развитието на насажденията се простира на разстояние до 80 км. Наблюденията на гората в района на химическия завод от 1961 до 1975 г. показват, че на първо място боровите насаждения започват да изсъхват. За същия период средният радиален прираст е спаднал с 46% на разстояние 500 m от източника на емисия и с 20% на 1000 m от мястото на емисия. При бреза и трепетлика листата е повредена с 30-40%. В 500-метровата зона гората напълно изсъхна 5-6 години след началото на щетите, в 1000-метровата - след 7 години.

В засегнатата област от 1970 до 1975 г. има 39% изсъхнали дървета, 38% силно отслабени и 23% отслабени дървета; на разстояние 3 км от централата няма забележими щети по гората.

Най-големи щети на горите от промишлени емисии в атмосферата се наблюдават в райони на големи промишлени и горивно-енергийни комплекси. Има и по-малки лезии, които също причиняват значителни вреди, намалявайки екологичните и рекреационните ресурси на региона. Това се отнася преди всичко за слабо залесените райони. За предотвратяване или рязко намаляване на щетите върху горите е необходимо да се приложи набор от мерки.

Отпускането на горски земи за нуждите на определен отрасъл на националното стопанство или тяхното преразпределение според предназначението им, както и приемането на земи в държавния горски фонд, са една от формите за въздействие върху състоянието на горските ресурси. Сравнително големи площи са отредени за земеделска земя, за промишлено и пътно строителство, значителни площи се използват от добив, енергетика, строителство и други индустрии. На десетки хиляди километри през гори и други земи се простират тръбопроводи за изпомпване на нефт, газ и др.

Влиянието на горските пожари върху промените в околната среда е голямо. Проявлението и потискането на жизнената дейност на редица компоненти на природата често се свързва с действието на огъня. В много страни по света образуването на естествени гори до известна степен е свързано с влиянието на пожарите, които оказват негативно влияние върху много жизнени процеси на горите. Горските пожари причиняват сериозни наранявания на дърветата, отслабват ги, предизвикват образуване на ветрове и ветроломи, намаляват водозащитните и други полезни функции на гората и насърчават размножаването на вредни насекоми. Въздействайки върху всички компоненти на гората, те правят сериозни промени в горските биогеоценози и екосистемите като цяло. Вярно е, че в някои случаи под въздействието на пожари се създават благоприятни условия за възобновяване на гората - покълване на семена, поява и образуване на самозасаждане, особено бор и лиственица, а понякога и смърч и някои други дървесни видове .

На земното кълбо горските пожари годишно обхващат площ от до 10-15 милиона хектара или повече, а през някои години тази цифра се удвоява. Всичко това поставя проблема за борбата с горските пожари в категорията на приоритетите и изисква голямо внимание към него от горските и други органи. Тежестта на проблема се увеличава поради бързото развитие на националното икономическо развитие на слабо населените горски райони, създаването на териториални производствени комплекси, нарастването на населението и миграцията. Това се отнася преди всичко за горите на Западносибирския, Ангара-Енисейския, Саянския и Уст-Илимския промишлени комплекси, както и за горите на някои други региони.

Сериозни задачи за опазването на природната среда възникват във връзка с увеличаването на мащаба на използване на минерални торове и пестициди.

Въпреки ролята им за повишаване на добива на земеделски и други култури, висока икономическа ефективност, трябва да се отбележи, че при неспазване на научно обоснованите препоръки за тяхното използване могат да възникнат и негативни последици. При невнимателно съхранение на торове или лошо вкарване в почвата са възможни случаи на отравяне на диви животни и птици. Разбира се, химичните съединения, използвани в горското стопанство и особено в селското стопанство в борбата с неприятели и болести, нежелана растителност, при грижите за младите насаждения и др., не могат да бъдат класифицирани като напълно безвредни за биогеоценозите. Някои от тях имат токсичен ефект върху животните, други в резултат на сложни трансформации образуват токсични вещества, които могат да се натрупват в тялото на животните и растенията. Това задължава стриктно да се следи за прилагането на утвърдените правила за използване на пестициди.

Използването на химикали при грижите за младите горски насаждения увеличава риска от пожар, често намалява устойчивостта на насажденията към горските вредители и болести и може да има отрицателно въздействие върху опрашителите на растенията. Всичко това трябва да се има предвид при управлението на гората с използване на химикали; в този случай трябва да се обърне специално внимание на водозащитните, рекреационните и други категории гори за защитни цели.

Напоследък мащабът на хидротехническите мерки се разширява, потреблението на вода се увеличава, а в горските райони се монтират утаители. Интензивният прием на вода се отразява на хидроложкия режим на територията, а това от своя страна води до нарушаване на горските насаждения (често те губят своите водозащитни и водорегулиращи функции). Наводненията могат да причинят значителни негативни последици за горските екосистеми, особено при изграждането на водноелектрическа централа със система от водоеми.

Създаването на големи резервоари води до наводняване на обширни територии и образуване на плитки води, особено в равнинни условия. Образуването на плитки води и блата влошава санитарно-хигиенната обстановка и се отразява неблагоприятно на природната среда.

Особено щети на гората нанася пашата на добитък. Системната и нерегламентирана паша води до уплътняване на почвата, унищожаване на тревиста и храстова растителност, увреждане на подлеса, изтъняване и отслабване на насажденията, намаляване на текущия растеж, увреждане на горските насаждения от неприятели и болести. Когато подрастът е унищожен, насекомоядните птици напускат гората, тъй като техният живот и гнездене най-често се свързват с долните нива на горските насаждения. Най-голяма опасност е пашата в планинските райони, тъй като тези територии са най-податливи на ерозионни процеси. Всичко това изисква специално внимание и предпазливост при използване на горски площи за пасища, както и за сенокос. Важна роля в прилагането на мерки за по-ефективно и рационално използване на горските площи за тези цели са призовани да играят новите правила за сенокос и паша в горите на СССР, одобрени с Постановление на Министерския съвет на СССР от 27 април 1983 г.

Сериозни промени в биогеоценозата са причинени от рекреационното използване на горите, особено нерегламентираните. В местата за масов отдих често се наблюдава силно уплътняване на почвата, което води до рязко влошаване на водния, въздушния и топлинния й режим и намаляване на биологичната активност. В резултат на прекомерно утъпкване на почвата цели насаждения или отделни групи дървета могат да загинат (те са отслабени до такава степен, че стават жертва на вредни насекоми и гъбични заболявания). Най-често горите от зелени площи, разположени на 10-15 км от града, в близост до центрове за отдих и места за масови прояви, страдат от развлекателната преса. Известни щети на горите са причинени от механични повреди, различни видове отпадъци, боклук и др. Иглолистните насаждения (смърч, бор) са най-слабо устойчиви на антропогенно въздействие, широколистните насаждения (бреза, липа, дъб и др.) страдат в по-малка степен. степен.

Степента и ходът на отклонението се определят от устойчивостта на екосистемата към рекреационното натоварване. Устойчивостта на гората към отдих определя така наречения капацитет на природния комплекс (максималният брой летовници, които могат да издържат на биогеоценозата без увреждане). Важна мярка, насочена към опазване на горските екосистеми, повишаване на техните рекреационни свойства е цялостното облагородяване на територията с образцово управление на икономиката тук.

Отрицателните фактори действат като правило не изолирано, а под формата на определени взаимосвързани компоненти. В същото време действието на антропогенните фактори често засилва негативното въздействие на природните. Например въздействието на токсичните емисии от промишлеността и транспорта най-често се съчетава с повишено рекреационно натоварване върху горските биогеоценози. От своя страна отдихът и туризмът създават условия за възникване на горски пожари. Действието на всички тези фактори рязко намалява биологичната устойчивост на горските екосистеми към вредители и болести.

При изследване на влиянието на антропогенните и природни фактори върху биогеоценозата на горите трябва да се има предвид, че отделните компоненти на биогеоценозата са тясно свързани както помежду си, така и с други екосистеми. Количествената промяна в един от тях неизбежно води до промяна във всички останали, а значителна промяна в цялата горска биогеоценоза неизбежно засяга всеки от нейните компоненти. И така, в зоните на постоянно действие на токсични емисии от промишлеността, видовият състав на растителността и дивата природа постепенно се променя. От дървесните видове първи се увреждат и загиват иглолистните дървета. Поради преждевременната смърт на иглите и намаляването на дължината на леторастите се променя микроклиматът в насажденията, което се отразява на промяната в видовия състав на тревиста растителност. Започват да се развиват треви, които допринасят за възпроизводството на полски мишки, систематично увреждащи горските култури.

Определени количествени и качествени характеристики на токсичните емисии водят до нарушаване или дори пълно спиране на плододаването при повечето дървесни видове, което се отразява неблагоприятно на видовия състав на птиците. Има видове горски вредители, устойчиви на действието на токсични емисии. В резултат на това се формират деградирали и биологично нестабилни горски екосистеми.

Проблемът за намаляване на негативното въздействие на антропогенните фактори върху горските екосистеми чрез цяла система от защитни и защитни мерки е неразривно свързан с мерки за опазване и рационално използване на всички останали компоненти, основани на разработването на междусекторен модел, който отчита интересите на рационалното използване на всички ресурси на околната среда в тяхната връзка.

Даденото кратко описание на екологичната взаимовръзка и взаимодействие на всички компоненти на природата показва, че гората, както никоя друга от тях, притежава мощни свойства да влияе положително на природната среда и да регулира нейното състояние. Като екологообразуващ фактор и активно влияещ върху всички процеси на еволюция на биосферата, гората е засегната и от отношенията между всички други компоненти на природата, неуравновесени от антропогенното въздействие. Това дава основание да се разглежда растителният свят и протичащите с него природни процеси като ключов фактор, определящ общата посока на търсене на интегрални средства за рационално управление на природата.

Екологичните схеми и програми трябва да се превърнат във важно средство за идентифициране, предотвратяване и решаване на проблеми в отношенията между човека и природата. Подобни разработки ще помогнат за решаването на тези проблеми както в страната като цяло, така и в отделните й териториални единици.