Не е екологичен фактор. Основи на екологията

Със сигурност всеки от нас е забелязал как растенията от същия вид се развиват добре в гората, но се чувстват зле на открити пространства. Или, например, някои видове бозайници имат големи популации, докато други са по-ограничени при привидно същите условия. Всички живи същества на Земята по един или друг начин се подчиняват на собствените си закони и правила. Екологията се занимава с тяхното изучаване. Едно от основните твърдения е законът на Либих за минимума

Ограничаване какво е това?

Немският химик и основател на селскостопанската химия професор Юстус фон Либих прави много открития. Един от най-известните и признати е откриването на основния ограничаващ фактор. Той е формулиран през 1840 г. и по-късно е допълнен и обобщен от Шелфорд. Законът казва, че за всеки жив организъм най-значимият фактор е този, който се отклонява в по-голяма степен от оптималната му стойност. С други думи, съществуването на животно или растение зависи от степента на изразяване (минимална или максимална) на определено състояние. През целия си живот хората се сблъскват с различни ограничаващи фактори.

"Бъчвата на Либих"

Факторът, ограничаващ жизнената активност на организмите, може да бъде различен. Формулираният закон все още се използва активно в селското стопанство. Й. Либих установява, че продуктивността на растенията зависи преди всичко от минералното (хранителното) вещество, което е най-слабо изразено в почвата. Например, ако азотът в почвата е само 10% от необходимата норма, а фосфорът - 20%, тогава факторът, ограничаващ нормалното развитие, е липсата на първия елемент. Следователно в почвата първо трябва да се внасят азот-съдържащи торове. Значението на закона беше изложено възможно най-ясно и ясно в така наречената „бъчва на Либих“ (на снимката по-горе). Същността му е, че когато съдът се напълни, водата започва да прелива над ръба, където е най-късата дъска, а дължината на останалата част вече няма голямо значение.

Вода

Този фактор е най-тежък и значим в сравнение с останалите. Водата е в основата на живота, тъй като играе важна роля в живота на отделна клетка и на целия организъм като цяло. Поддържането на неговото количество на правилното ниво е една от основните физиологични функции на всяко растение или животно. Водата като фактор, ограничаващ жизнената активност, се дължи на неравномерното разпределение на влагата върху земната повърхност през цялата година. В процеса на еволюция много организми са се приспособили към икономично използване на влагата, преживявайки сух период в състояние на хибернация или покой. Този фактор е най-силно изразен в пустините и полупустините, където има много оскъдна и своеобразна флора и фауна.

Светлина

Светлината, идваща под формата на слънчева радиация, осигурява всички жизнени процеси на планетата. За организмите са важни дължината на вълната, продължителността на експозицията и интензитета на радиацията. В зависимост от тези показатели организмът се адаптира към условията на околната среда. Като фактор, ограничаващ съществуването, той е особено изразен на големи морски дълбочини. Например растения на дълбочина 200 м вече не се срещат. Във връзка с осветлението тук „работят“ поне още два ограничаващи фактора: налягане и концентрация на кислород. Това може да се контрастира с тропическите дъждовни гори на Южна Америка, като най-благоприятната територия за живот.

Температура на околната среда

Не е тайна, че всички физиологични процеси, протичащи в тялото, зависят от външната и вътрешната температура. Освен това повечето от видовете са адаптирани към доста тесен диапазон (15-30 °C). Зависимостта е особено изразена при организми, които не са в състояние самостоятелно да поддържат постоянна телесна температура, например влечуги (влечуги). В процеса на еволюция са се формирали много адаптации за преодоляване на този ограничен фактор. И така, при горещо време, за да се избегне прегряване в растенията, той се увеличава чрез устицата, при животните - чрез кожата и дихателната система, както и поведенчески особености (скриване на сянка, дупки и др.).

Замърсители

Стойността не може да бъде подценена. Последните няколко века за човека бяха белязани от бърз технически прогрес, бързо развитие на индустрията. Това доведе до факта, че вредните емисии във водните обекти, почвата и атмосферата се увеличиха няколко пъти. Възможно е да се разбере какъв фактор ограничава този или онзи вид само след изследване. Това състояние на нещата обяснява факта, че видовото разнообразие на отделните региони или области се е променило до неузнаваемост. Организмите се променят и адаптират, едното заменя другото.

Всичко това са основните фактори, ограничаващи живота. Освен тях има много други, които е просто невъзможно да се изброят. Всеки вид и дори индивид е индивидуален, следователно ограничаващите фактори ще бъдат много разнообразни. Например за пъстървата е важен процентът на разтворения във водата кислород, за растенията - количественият и качествен състав на насекомите-опрашители и т.н.

Всички живи организми имат определени граници на издръжливост за един или друг ограничаващ фактор. Някои са достатъчно широки, други са тесни. В зависимост от този показател се разграничават еврибионти и стенобионти. Първите са в състояние да понасят голяма амплитуда от колебания на различни ограничаващи фактори. Например, живеещи навсякъде от степите до гората-тундрата, вълци и т.н. Стенобионтите, напротив, са в състояние да издържат на много тесни колебания и включват почти всички растения от тропическите гори.

Определение

екология- е наука за връзката на организмите един с друг и със заобикалящата ги нежива природа.

Терминът "екология" е въведен в научна употреба през 1866 г. от немския зоолог и еволюционист, последовател на Чарлз Дарвин Е. Хекел.

Екологични задачи:

Изучаване на пространственото разпределение и адаптивните способности на живите организми, тяхната роля в цикъла на веществата (екология на индивидите или аутекология).

Изследване на динамиката и структурата на населението (екология на населението).

Изучаване на състава и пространствената структура на съобществата, циркулацията на материята и енергията в биосистемите (екология на общностите, или екология на екосистемите).

Изучаване на взаимодействието с околната среда на отделни таксономични групи организми (екология на растенията, екология на животните, екология на микроорганизми и др.).

Изучаване на различни екосистеми: вода (хидробиология), гора (горско стопанство).

Реконструкция и изследване на еволюцията на древните общности (палеоекология).

Екологията е тясно свързана с други науки: физиология, генетика, физика, география и биогеография, геология и еволюционна теория.

При изчисленията на околната среда се използват методи за математическо и компютърно моделиране, методът на статистическия анализ на данните.

фактори на околната среда

Фактори на околната среда- компоненти на околната среда, които влияят на жив организъм.

Съществуването на определен вид зависи от комбинация от много различни фактори. Освен това за всеки вид значението на отделните фактори, както и техните комбинации, са много специфични.

Видове фактори на околната среда:

Абиотични фактори- фактори от нежива природа, пряко или косвено действащи върху тялото.
Примери: релеф, температура и влажност, светлина, течение и вятър.

Биотични фактори- фактори на природата, които влияят на тялото.
Примери: микроорганизми, животни и растения.

Антропогенни фактори- фактори, свързани с човешката дейност.
Примери: пътно строителство, оран, промишленост и транспорт.

Абиотични фактори

климатични: годишна сума от температури, средна годишна температура, влажност, атмосферно налягане;

Разгънете

Разгънете

ЕКОЛОГИЧНИ ГРУПИ РАСТЕНИЯ

Във връзка с водния обмен

хидрофити - растения, които постоянно живеят във вода;

хидрофити - растения, частично потопени във вода;

хелофити - блатни растения;

хигрофити - сухоземни растения, които живеят на прекомерно влажни места;

мезофити - растения, които предпочитат умерена влага;

ксерофити - растения, адаптирани към постоянна липса на влага (вкл сукуленти- растения, които натрупват вода в телесните си тъкани (например красула и кактуси);

склерофитите са устойчиви на суша растения с жилави, кожени листа и стъбла.

едафични (почвени): механичен състав на почвата, въздухопропускливост на почвата, киселинност на почвата, химичен състав на почвата;

ЕКОЛОГИЧНИ ГРУПИ РАСТЕНИЯ

Във връзка с почвеното плодородиеРазграничават се следните екологични групи растения:

олиготрофи - растения от бедни, неплодородни почви (селски бор);

мезотрофи - растения с умерена нужда от хранителни вещества (повечето горски растения от умерените ширини);

еутрофни - растения, които изискват голямо количество хранителни вещества в почвата (дъб, леска, подагра).

ЕКОЛОГИЧНИ ГРУПИ РАСТЕНИЯ

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

Хелиофитите са светлолюбиви растения (степни и ливадни треви, тундрови растения, ранни пролетни растения, повечето култивирани растения на открито, много плевели).

Сциофитите са сенколюбиви растения (горски треви).

Факултативните хелиофити са сенкоустойчиви растения, способни да се развиват както при много голямо, така и при малко количество светлина (обикновен смърч, норвежки клен, обикновен габър, леска, глог, ягода, полски здравец, много стайни растения).

Комбинацията от различни абиотични фактори определя разпространението на видовете организми в различните региони на земното кълбо. Определен биологичен вид не се среща навсякъде, а в райони, където има необходими условия за съществуването му.

фитогенни - влияние на растенията;

микогенни - влиянието на гъбичките;

зоогенни - влиянието на животните;

микробиогенен - ​​влиянието на микроорганизмите.

АНТРОПОГЕННИ ФАКТОРИ

Въпреки че човек влияе върху живата природа чрез промяна в абиотичните фактори и биотичните взаимоотношения на видовете, дейността на хората на планетата се отличава като особена сила.

физически: използване на ядрена енергия, пътуване във влакове и самолети, въздействие на шум и вибрации;

химически: използването на минерални торове и пестициди, замърсяване на земните черупки от промишлени и транспортни отпадъци;

биологични: храна; организми, за които човек може да бъде местообитание или източник на храна;

социални - свързани с взаимоотношенията на хората и живота в обществото: взаимодействие с домашни животни, синантропни видове (мухи, плъхове и др.), използване на циркови и селскостопански животни.

Основните методи на антропогенно въздействие са: внасяне на растения и животни, намаляване на местообитанията и унищожаване на видовете, пряко въздействие върху растителността, разораване на земята, изсичане и изгаряне на гори, паша на домашни животни, косене, отводняване, напояване и поливане, замърсяване на въздуха, създаване на сметища и пустоши, създаване на културни фитоценози. Към това трябва да се добавят различни форми на земеделска и животновъдна дейност, мерки за опазване на растенията, опазване на редки и екзотични видове, лов на животни, тяхната аклиматизация и др.

Влиянието на антропогенния фактор непрекъснато нараства от появата на човека на Земята.

ЕКОЛОГИЧЕН ОПТИМУМ НА ГЛЕДКАТА

Възможно е да се установи общият характер на въздействието на факторите на околната среда върху живия организъм. Всеки организъм има специфичен набор от адаптации към факторите на околната среда и успешно съществува само в определени граници на тяхната изменчивост.

Екологичен оптимум- стойността на един или повече фактори на околната среда, които са най-благоприятни за съществуването на даден вид или общност.

Разгънете

Оптимална зона- това е диапазонът на фактора, който е най-благоприятен за живота на този вид.

Отклоненията от оптималното определят зонипотисничество (зонипесимизъм). Колкото по-силно е отклонението от оптимума, толкова по-изразен е инхибиторният ефект на този фактор върху организмите.

Критични точки- минимални и максимални поносими стойности на фактора, зад който организмът умира.

Зона на толерантност- диапазонът от стойности на фактора на околната среда, в който е възможно съществуването на организма.

Всеки организъм има свои максимуми, оптимуми и минимуми на фактори на околната среда. Например, една домашна муха може да издържи на температурни колебания от 7 до 50 ° C, а човешкият кръгъл червей живее само при температура на човешкото тяло.

ЕКОЛОГИЧНА НИША

екологична ниша- набор от фактори на околната среда (абиотични и биотични), които са необходими за съществуването на определен вид.

Екологичната ниша характеризира начина на живот на организма, условията на неговото местообитание и хранене. За разлика от ниша, понятието местообитание се отнася до територията, където живее даден организъм, тоест неговия „адрес“. Например, тревопасните обитатели на степите - крава и кенгуру - заемат една и съща екологична ниша, но имат различни местообитания. Напротив, обитателите на гората - катерица и лос, също свързани с тревопасни животни - заемат различни екологични ниши.

Екологичната ниша винаги определя разпространението на организма и неговата роля в общността.

В една и съща общност два вида не могат да заемат една и съща екологична ниша.

ОГРАНИЧЕН ФАКТОР

Ограничаващ (ограничаващ) фактор- всеки фактор, който ограничава развитието или съществуването на организъм, вид или общност.

Например, ако в почвата липсва определен микроелемент, това води до намаляване на продуктивността на растенията. Поради липсата на храна насекомите, които се хранят с тези растения, умират. Последното се отразява в оцеляването на ентомофагите хищници: други насекоми, птици и земноводни.

Ограничаващите фактори определят обхвата на разпространение на всеки вид. Например разпространението на много видове животни на север е ограничено от липсата на топлина и светлина, на юг от липсата на влага.

Законът за толерантността на Шелфорд

Ограничаващият фактор, ограничаващ развитието на организма, може да бъде както минимално, така и максимално въздействие върху околната среда.

Законът за толерантността може да бъде формулиран по-просто: лошо е както да се храните недостатъчно, така и да прехранвате растение или животно.

От този закон следва следствие: всеки излишък от материя или енергия е замърсяващ компонент. Например в сухите райони излишната вода е вредна и водата може да се разглежда като замърсител.

Така че за всеки вид има граници на стойностите на жизнените фактори на абиотичната среда, които ограничават зоната на неговата толерантност (стабилност). Жив организъм може да съществува в определен диапазон от стойности на фактора. Колкото по-широк е този интервал, толкова по-висока е устойчивостта на организма. Законът за толерантността е един от основните в съвременната екология.

ЗАКОНОДНОСТИ НА ДЕЙСТВИЕТО НА ФАКТОРИТЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА

ЗАКОН ЗА ОПТИМАЛ

Закон за оптимума

Всеки фактор на околната среда има определени граници на положително въздействие върху живите организми.

Факторите влияят положително на организмите само в определени граници. Недостатъчното или прекомерното им действие се отразява негативно на организмите.

Законът за оптимума е универсален. Той определя границите на условията, при които е възможно съществуването на видовете, както и мярката за променливостта на тези условия.

Стенобионти- високоспециализирани видове, които могат да живеят само при относително постоянни условия. Например, дълбоководни риби, бодлокожи, ракообразни не понасят температурни колебания дори в рамките на 2–3 °C. Растенията от влажни местообитания (блатен невен, импатиенс и др.) моментално изсъхват, ако въздухът около тях не е наситен с водни пари.

еврибионти- видове с голям диапазон на издръжливост (екологично пластични видове). Например космополитни видове.

Ако е необходимо да се подчертае отношението към който и да е фактор, използвайте комбинациите "steno-" и "evry-" по отношение на името му, например стенотермичен вид - не толерантен на температурни колебания, euryhaline - способен да живее с широки колебания в солеността на водата и др.

ЗАКОН НА МИНИМАЛ НА ЛИБИГ

Законът на Либих за минимума или законът за ограничаващия фактор

Най-значимият фактор за организма е факторът, който най-много се отклонява от оптималната си стойност.

Оцеляването на организма зависи от този минимално (или максимално) екологичен фактор, представен в този конкретен момент. В други периоди от време други фактори могат да бъдат ограничаващи. В хода на живота си индивидите от видовете се сблъскват с различни ограничения върху жизнената си дейност. И така, факторът, ограничаващ разпространението на елените, е дълбочината на снежната покривка; пеперуди от зимна лъжичка - зимна температура; а за липана - концентрацията на разтворения във водата кислород.

Този закон се взема предвид в практиката на селското стопанство. Германският химик Юстус фон Либих установи, че продуктивността на културните растения зависи преди всичко от хранителния елемент (минерален елемент), който се намира в почвата. най-слабите. Например, ако фосфорът в почвата е само 20% от необходимата норма, а калцият е 50% от нормата, тогава ограничаващият фактор ще бъде липсата на фосфор; На първо място, е необходимо да се въведат фосфор-съдържащи торове в почвата.

Образно представяне на този закон е кръстено на учения - така наречената "бъчва на Либих" (виж фиг.). Същността на модела е, че при пълнене на бурето водата започва да прелива през най-малката дъска в цевта и дължината на останалите дъски вече няма значение.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НА ФАКТОРИ НА ОКОЛНАТА СРЕДА

Промяната в интензивността на един фактор на околната среда може да стесни границата на издръжливост на организма до друг фактор или, обратно, да я увеличи.

В естествената среда въздействието на факторите върху тялото може да бъде обобщено, взаимно засилено или компенсирано.

сумиране на фактори.Пример: високата радиоактивност на околната среда и едновременното съдържание на нитратен азот в питейната вода и храните няколко пъти увеличават заплахата за човешкото здраве от всеки един от тези фактори поотделно.

Взаимно укрепване (феноменът синергия).Последствието от това е намаляване на жизнеспособността на организма. Високата влажност значително намалява устойчивостта на тялото към високи температури. Намаляването на съдържанието на азот в почвата води до намаляване на устойчивостта на суша на зърнените култури.

Компенсация.Пример: патиците, оставени да зимуват в умерените ширини, компенсират липсата на топлина с обилна храна; бедността на почвата във влажната екваториална гора се компенсира от бързата и ефективна циркулация на веществата; на места, където има много стронций, мекотелите могат да заменят калция в черупките си със стронций. Оптималната температура повишава толерантността към липса на влага и храна.

В същото време нито един от факторите, необходими за тялото, не може да бъде напълно заменен с друг. Например, липсата на влага забавя процеса на фотосинтеза дори при оптимална осветеност и концентрация на $CO_2$ в атмосферата; липсата на топлина не може да бъде заменена с изобилие от светлина, а минералните елементи, необходими за храненето на растенията, не могат да бъдат заменени с вода. Следователно, ако стойността на поне един от необходимите фактори надхвърли границите на толерантността, тогава съществуването на организма става невъзможно (виж закона на Либих).

Интензивността на въздействието на факторите на околната среда е в пряка зависимост от продължителността на това въздействие. Продължителното излагане на високи или ниски температури е пагубно за много растения, докато растенията понасят нормално краткотрайните спадове.

По този начин факторите на околната среда действат върху организмите съвместно и едновременно. Наличието и просперитетът на организмите в определено местообитание зависи от цял ​​набор от условия.

Фактори на околната среда и концепцията за екологична ниша

Концепцията за фактор на околната среда

1.1.1. Понятието за факторите на околната среда и тяхната класификация

От екологична гледна точка сряда - Това са природни тела и явления, с които организмът е в пряка или косвена връзка. Заобикалящата тялото среда се характеризира с голямо разнообразие, състоящо се от множество елементи, явления, условия, които са динамични във времето и пространството, които се разглеждат като фактори .

Фактор на околната среда - е всякакъв състояние на околната среда, способни да оказват пряко или косвено въздействие върху живите организми, поне по време на една от фазите на тяхното индивидуално развитие. От своя страна организмът реагира на фактора на околната среда със специфични адаптивни реакции.

По този начин, фактори на околната среда- това са всички елементи на природната среда, които влияят върху съществуването и развитието на организмите и на кои живи същества реагират с адаптационни реакции (смъртта настъпва извън способността за адаптация).

Трябва да се отбележи, че в природата факторите на околната среда действат по сложен начин. Особено важно е да се има предвид това, когато се оценява въздействието на химическите замърсители. В този случай „общият“ ефект, когато отрицателният ефект на едно вещество се наслагва върху отрицателния ефект на други и към това се добавя влиянието на стресова ситуация, шум и различни физически полета, значително променя стойностите на MPC дадени в справочниците. Този ефект се нарича синергичен.

Най-важната концепция е ограничаващ фактор, тоест нивото (дозата) на което се доближава до границата на издръжливост на организма, чиято концентрация е по-ниска или по-висока от оптималната. Тази концепция се дефинира от минималните закони на Либих (1840) и законите за толерантност на Шелфорд (1913). Най-често ограничаващите фактори са температура, светлина, хранителни вещества, течения и налягане в околната среда, пожари и др.

Най-често срещаните са организмите с широк спектър на толерантност към всички фактори на околната среда. Най-високата толерантност е характерна за бактериите и синьо-зелените водорасли, които оцеляват в широк диапазон от температури, радиация, соленост, pH и др.

Екологичните изследвания, свързани с определянето на влиянието на факторите на околната среда върху съществуването и развитието на определени видове организми, връзката на организма с околната среда, са предмет на науката аутекология . Разделът по екология, който изучава асоциациите на популации от различни растителни, животински, микробни видове (биоценози), начините на тяхното формиране и взаимодействие с околната среда, се нарича синекология . В границите на синекологията, фитоценологията или геоботаниката (обект на изследване са растителни групи) се разграничава биоценологията (групи животни).

По този начин понятието екологичен фактор е едно от най-общите и изключително широки понятия на екологията. В съответствие с това задачата за класифициране на факторите на околната среда се оказа много трудна, така че все още няма общоприета версия. В същото време беше постигнато съгласие относно целесъобразността да се използват определени характеристики при класификацията на факторите на околната среда.

Традиционно се разграничават три групи фактори на околната среда:

1) абиотичен (неорганични условия – химични и физични, като състав на въздух, вода, почва, температура, светлина, влажност, радиация, налягане и др.);

2) биотичен (форми на взаимодействие между организмите);

3) антропогенен (форми на човешка дейност).

Днес се разграничават десет групи фактори на околната среда (общият брой е около шестдесет), обединени в специална класификация:

1. по време - фактори на времето (еволюционни, исторически, действащи), периодичност (периодични и непериодични), първични и вторични;

2. по произход (космически, абиотични, биотични, природни, техногенни, антропогенни);

3. по средата на възникване (атмосферна, водна, геоморфоложка, екосистемна);

4. по природа (информационни, физически, химически, енергийни, биогенни, комплексни, климатични);

5. по обект на въздействие (индивидуален, групов, специфичен, социален);

6. според степента на въздействие (смъртоносно, екстремно, ограничаващо, смущаващо, мутагенно, тератогенно);

7. според условията на действие (зависими или независими от плътността);

8. според спектъра на въздействие (селективно или общо действие).

На първо място, факторите на околната среда се разделят на външен (екзогененили ентопичен) И вътрешни (ендогенни) във връзка с тази екосистема.

ДА СЕ външен включват фактори, чиито действия в една или друга степен определят промените, протичащи в екосистемата, но самите те практически не изпитват нейното обратно въздействие. Това са слънчева радиация, интензитет на валежите, атмосферно налягане, скорост на вятъра, скорост на течението и др.

За разлика от тях вътрешни фактори корелират със свойствата на самата екосистема (или нейните отделни компоненти) и реално формират нейния състав. Такива са числеността и биомасата на популациите, запасите от различни вещества, характеристиките на повърхностния слой въздух, вода или почвена маса и др.

Вторият общ принцип на класификация е разделянето на факторите на биотичен И абиотичен . Първите включват различни променливи, които характеризират свойствата на живата материя, а вторите - неживи компоненти на екосистемата и нейната среда. Разделянето на факторите на ендогенни - екзогенни и биотични - абиотични не съвпадат. По-специално, съществуват както екзогенни биотични фактори, например интензивността на въвеждане на семена от определен вид в екосистемата отвън, така и ендогенни абиотични фактори, като концентрацията на O 2 или CO 2 в повърхностния слой на въздух или вода.

Широко разпространено в екологичната литература е класификацията на факторите според общия характер на техния произходили обект на влияние. Например, сред екзогенните фактори има метеорологични (климатични), геоложки, хидрологични, миграционни (биогеографски), антропогенни фактори, а сред ендогенните - микрометеорологични (биоклиматични), почвени (едафични), водни и биотични.

Важен индикатор за класификация е естество на динамиката фактори на околната среда, по-специално наличието или отсъствието на неговата периодичност (дневна, лунна, сезонна, дългосрочна). Това се дължи на факта, че адаптивните реакции на организмите към определени фактори на околната среда се определят от степента на постоянство на въздействието на тези фактори, тоест от тяхната периодичност.

Биологът A.S. Мончадски (1958) отделя първични периодични фактори, вторични периодични фактори и непериодични фактори.

ДА СЕ първични периодични фактори са предимно явления, свързани с въртенето на Земята: смяната на сезоните, ежедневната смяна на осветеността, приливните явления и др. Тези фактори, които се характеризират с правилна периодичност, са действали още преди появата на живот на Земята и нововъзникващите живи организми трябваше незабавно да се адаптират към тях.

Вторични периодични фактори - следствие от първични периодични: например влажност, температура, валежи, динамика на растителната храна, съдържание на разтворени газове във водата и др.

ДА СЕ непериодични включват фактори, които нямат правилна периодичност, цикличност. Това са почвените и земните фактори, всякакви природни явления. Антропогенните въздействия върху околната среда често се наричат ​​непериодични фактори, които могат да се появят внезапно и нерегулярно. Тъй като динамиката на естествените периодични фактори е една от движещите сили на естествения подбор и еволюцията, живите организми по правило нямат време да развият адаптивни реакции, например към рязка промяна в съдържанието на определени примеси в заобикаляща среда.

Сред факторите на околната среда има специална роля сборен (адитивни) фактори, характеризиращи изобилието, биомасата или плътността на популациите от организми, както и запасите или концентрациите на различни форми на материя и енергия, чиито времеви промени са обект на закони за опазване. Такива фактори се наричат ресурси . Например, те говорят за ресурсите на топлина, влага, органична и минерална храна и т.н. За разлика от тях, фактори като интензитет и спектрален състав на радиацията, ниво на шум, редокс потенциал, скорост на вятъра или течението, размер и форма на храната и т.н., които силно влияят върху организмите, не се класифицират като ресурси, тъй като .to. законите за опазване не важат за тях.

Броят на възможните фактори на околната среда изглежда е потенциално неограничен. Въпреки това, по отношение на степента на въздействие върху организмите, те далеч не са еквивалентни, в резултат на което в екосистемите от различен тип някои фактори се открояват като най-значими, или императив . В земните екосистеми сред екзогенните фактори те обикновено включват интензивността на слънчевата радиация, температурата и влажността, интензивността на валежите, скоростта на вятъра, скоростта на въвеждане на спори, семена и други ембриони или притока на възрастни от други екосистеми, както и всякакви форми на антропогенно въздействие. Ендогенните императивни фактори в сухоземните екосистеми са следните:

1) микрометеорологични - осветеност, температура и влажност на повърхностния слой на въздуха, съдържанието на CO 2 и O 2 в него;

2) почва - температура, влажност, аерация на почвата, физико-механични свойства, химичен състав, съдържание на хумус, наличие на минерални хранителни елементи, редокс потенциал;

3) биотичен - гъстотата на популациите от различни видове, техния възрастов и полов състав, морфологични, физиологични и поведенчески характеристики.

1.1.2. Пространството на факторите на околната среда и функцията на реакцията на организмите към набор от фактори на околната среда

Интензивността на въздействието на всеки фактор на околната среда може да бъде числено характеризирана, тоест описана с математическа променлива, която придобива стойност в определен мащаб.

Факторите на околната среда могат да бъдат подредени по силата им спрямо въздействието върху организма, популацията, екосистемата, т.е. класиран . Ако стойността на първия влияещ фактор се измерва с променливата х 1 , второ - променлива х 2 , … , н-th - променлива x nи т.н., тогава целият комплекс от фактори на околната среда може да бъде представен чрез последователност ( х 1 , х 2 , … , x n, ...). За да се характеризира съвкупността от различни комплекси от фактори на околната среда, които се получават при различни стойности на всеки от тях, е препоръчително да се въведе понятието пространство на факторите на околната среда, или, с други думи, екологично пространство.

Пространството на факторите на околната среда Да наречем евклидовото пространство, чиито координати се сравняват с класираните фактори на околната среда:

Да се ​​определи количествено влиянието на факторите на околната среда върху жизнената активност на индивидите, като темп на растеж, развитие, плодовитост, продължителност на живота, смъртност, хранене, метаболизъм, двигателна активност и др. (нека бъдат номерирани с индекс к= 1, …, м), концепцията за ев нда се ° СИ азх относно тда се лИ ка . Стойности, приети от индикатор с число кв определен мащаб, когато различни фактори на околната среда, като правило, са ограничени отдолу и отгоре. Означете с сегмент по скалата на стойностите на един от показателите ( к th) живота на екосистемата.

функция за реакция к-ти показател за съвкупността от фактори на околната среда ( х 1 , х 2 , … , x n, ...) се нарича функция φ k, представляваща екологично пространство Ена скалата азк:

,

което към всяка точка ( х 1 , х 2 , … , x n, …) интервали Есъвпада с число φ k(х 1 , х 2 , … , x n, ...) на скалата азк .

Въпреки че броят на факторите на околната среда е потенциално неограничен и следователно размерите на екологичното пространство са безкрайни. Еи брой аргументи на функцията за отговор φ k(х 1 , х 2 , … , x n, …), всъщност е възможно да се изолират краен брой фактори, например н, което може да се използва за обяснение на определената част от общата вариация на функцията за отговор. Например, първите 3 фактора могат да обяснят 80% от общата вариация на индикатора φ , първите 5 фактора - 95%, първите 10 - 99% и др. Останалите, невключени в броя на тези фактори, не оказват решаващо влияние върху изследвания показател. Тяхното влияние може да се разглежда като някои " екологичен„шум, насложен върху действието на императивни фактори.

Това позволява от безкрайно измерено пространство Еотидете на него н-мерно подпространство Ени помислете за стесняването на функцията за отговор φ kкъм това подпространство:

и къде εn+1 - произволен " шум от околната среда".

Всеки жив организъм не се нуждае от температура, влажност, минерални и органични вещества или каквито и да било други фактори като цяло, а от техния специфичен режим, тоест има някои горни и долни граници на амплитудата на допустимите колебания на тези фактори. Колкото по-широки са границите на всеки фактор, толкова по-висока е стабилността, т.е толерантност на този организъм.

В типични случаи функцията на отговор има формата на изпъкнала крива, монотонно нарастваща от минималната стойност на фактора хj s (долна граница на толеранса) до максимум при оптимална стойност на фактора хj 0 и монотонно намаляваща до максималната стойност на фактора хj e (горна граница на толеранса).

Интервал хj = [xjс , xj e] се нарича интервал на толеранс върху този фактор и точката хj 0 , при което функцията на отговор достига екстремум, се извиква оптимална точка на този фактор.

Едни и същи фактори на околната среда влияят на организмите от различни видове, които живеят заедно по различни начини. За някои може да са благоприятни, за други не. Важен елемент е реакцията на организмите към силата на въздействието на фактор на околната среда, чийто отрицателен ефект може да възникне в случай на излишък или липса на доза. Следователно съществува концепцията за благоприятна доза или оптимална зона фактор и песимални зони (диапазон от стойности на дозата на фактора, при който организмите се чувстват потиснати).

Критерият за определяне са диапазоните на оптималната и песималната зона екологична валентност - способността на живия организъм да се адаптира към промените в условията на околната среда. Количествено се изразява чрез обхвата на средата, в която видът обикновено съществува. Екологичната валентност на различните видове може да бъде много различна (елените могат да издържат на колебания в температурата на въздуха от -55 до +25÷30°C, а тропическите корали умират дори при промяна на температурата с 5-6°C). Според екологичната валентност организмите се делят на стенобионти - с ниска адаптивност към промените в околната среда (орхидеи, пъстърва, далекоизточен лешник, дълбоководни риби) и еврибионти - с по-голяма адаптивност към промените в околната среда (Колорадски бръмбар, мишки, плъхове, вълци, хлебарки, тръстика, житна трева). В границите на еврибионтите и стенобионтите, в зависимост от определен фактор, организмите се разделят на евритермни и стенотермни (по реакция на температура), еврихалинни и стенохалинни (по реакция на солеността на водната среда), евритотни и стенофоти (по реакция на осветление). ).

За да се изрази относителната степен на толерантност, има редица термини в екологията, които използват префикси стено -, което означава тесен, и еври - - широк. Наричат ​​се видове, които имат тесен интервал на толерантност (1). стеноекс и видове с широк интервал на толерантност (2) евриеками на този фактор. Императивните фактори имат свои собствени условия:

по температура: стенотермни - евритермни;

по вода: стенохидричен - еврихидричен;

по соленост: стенохалин - еврихалин;

по храна: стенофаг - еврифагичен;

според избора на местообитание: стенни петна - евриоични.

1.1.3. Закон за ограничаващия фактор

Наличието или просперитетът на даден организъм в дадено местообитание зависи от комплекс от екологични фактори. За всеки фактор има диапазон на толерантност, извън който организмът не може да съществува. Невъзможността за просперитет или отсъствието на организъм се определя от онези фактори, чиито ценности се доближават или надхвърлят толерантността.

ограничаване ще разгледаме такъв фактор, за който, за да се постигне дадена (малка) относителна промяна във функцията на отговор, е необходима минимална относителна промяна на този фактор. Ако

тогава ограничаващият фактор ще бъде хл, тоест ограничителният фактор е този, по който е насочен градиентът на функцията на отговор.

Очевидно е, че градиентът е насочен по нормалата към границата на областта на толеранса. А за ограничаващия фактор има повече шансове, при равни други условия, да излезе извън зоната на толеранса. Тоест ограничителният фактор е този, чиято стойност е най-близо до долната граница на интервала на толеранса. Тази концепция е известна като " закон на минимума „Либих.

Идеята, че издръжливостта на един организъм се определя от най-слабото звено във веригата на неговите екологични нужди, за първи път е ясно показана през 1840 г. органичният химик Й. Либих, един от основателите на селскостопанската химия, който изтъква теория на минералното хранене на растенията. Той е първият, който започва да изучава влиянието на различни фактори върху растежа на растенията, установявайки, че добивите на културите често са ограничени от хранителни вещества, които не се изискват в големи количества, като въглероден диоксид и вода, тъй като тези вещества обикновено присъстват в околната среда в в изобилие, но такива, които се изискват в най-малки количества, например цинк, бор или желязо, които са много малко в почвата. Заключението на Либих, че „растежът на растението зависи от този елемент от храненето, който присъства в минимално количество“, стана известен като „Закон за минимума“ на Либих.

След 70 години американският учен У. Шелфорд показа, че не само вещество, присъстващо в минимум, може да определи добива или жизнеспособността на даден организъм, но и излишъкът от някакъв елемент може да доведе до нежелани отклонения. Например, излишъкът от живак в човешкото тяло по отношение на определена норма причинява тежки функционални нарушения. При липса на вода в почвата усвояването на минералните хранителни елементи от растението е трудно, но излишъкът от вода води до подобни последици: възможно е корените да се задушат, възникване на анаеробни процеси, подкиселяване на почва и др. Излишъкът и липсата на рН в почвата също намаляват добива на дадено място. Според У. Шелфорд, факторите, присъстващи както в излишък, така и в дефицит, се наричат ​​ограничаващи, а съответното правило се нарича закон за "ограничаващ фактор" или " закона на толерантността ".

Законът за ограничаващия фактор се взема предвид при мерките за опазване на околната среда от замърсяване. Превишаването на нормата на вредни примеси във въздуха и водата представлява сериозна заплаха за човешкото здраве.

Можем да формулираме редица спомагателни принципи, които допълват "закона на толерантността":

1. Организмите могат да имат широк диапазон на толерантност към един фактор и тесен диапазон към друг.

2. Организмите с широк спектър на толерантност към всички фактори обикновено са най-широко разпространени.

3. Ако условията за един фактор на околната среда не са оптимални за вида, тогава диапазонът на толерантност към други фактори на околната среда може да се стесни.

4. В природата организмите много често се намират в условия, които не отговарят на оптималния диапазон на един или друг фактор на околната среда, определен в лабораторията.

5. Размножителният период обикновено е критичен; през този период много фактори на околната среда често стават ограничаващи. Границите на толерантност за размножаващи се индивиди, семена, ембриони и разсад обикновено са по-тесни, отколкото за възрастни растения или животни, които не се размножават.

Действителните граници на толерантност в природата почти винаги са по-тесни от потенциалния обхват на активност. Това се дължи на факта, че метаболитните разходи за физиологична регулация при екстремни стойности на факторите стесняват обхвата на толерантност. Тъй като условията се приближават до крайности, адаптацията става все по-скъпа и тялото все по-малко защитено от други фактори като болести и хищници.

1.1.4. Някои основни абиотични фактори

Абиотични фактори на земната среда . Абиотичният компонент на земната среда е съвкупност от климатични и почвено-земни фактори, състоящ се от множество динамични елементи, които влияят както един на друг, така и на живите същества.

Основните абиотични фактори на земната среда са, както следва:

1) Сияеща енергия, идваща от слънцето (радиация). Той се разпространява в космоса под формата на електромагнитни вълни. Служи като основен източник на енергия за повечето процеси в екосистемите. От една страна, прякото въздействие на светлината върху протоплазмата е фатално за организма, от друга страна, светлината служи като основен източник на енергия, без която животът е невъзможен. Следователно много морфологични и поведенчески характеристики на организмите са свързани с решаването на този проблем. Светлината е не само жизненоважен фактор, но и ограничаващ, както на максимални, така и на минимални нива. Около 99% от общата енергия на слънчевата радиация са лъчи с дължина на вълната 0,17÷4,0 µm, включително 48% е във видимата част на спектъра с дължина на вълната 0,4÷0,76 µm, 45% е в инфрачервената (дължина на вълната от 0,75 µm до 1 mm) и около 7% - до ултравиолетова (дължина на вълната под 0,4 микрона). Инфрачервените лъчи са от първостепенно значение за живота, а оранжево-червените и ултравиолетовите лъчи играят най-важната роля в процесите на фотосинтеза.

2) Осветяване на земната повърхност свързана с лъчиста енергия и се определя от продължителността и интензитета на светлинния поток. Поради въртенето на Земята дневната светлина и тъмнината се редуват периодично. Осветлението играе решаваща роля за всички живи същества и организмите са физиологично приспособени към смяната на деня и нощта, към съотношението на тъмните и светлите периоди на деня. Почти всички животни имат т.нар циркаден (дневни) ритми на дейност, свързани със смяната на деня и нощта. По отношение на светлината растенията се делят на светлолюбиви и сенкоустойчиви.

3) Температура на повърхността на земното кълбо се определя от температурния режим на атмосферата и е тясно свързана със слънчевата радиация. Зависи както от географската ширина на района (ъгълът на падане на слънчевата радиация върху повърхността), така и от температурата на входящите въздушни маси. Живите организми могат да съществуват само в тесен температурен диапазон - от -200°C до 100°C. По правило горните гранични стойности на фактора са по-критични от долните. Диапазонът на температурните колебания във водата обикновено е по-малък, отколкото на сушата, а диапазонът на температурен толеранс във водните организми обикновено е по-тесен от този на съответните сухоземни животни. Следователно температурата е важен и много често ограничаващ фактор. Температурните ритми, заедно с ритмите на светлината, приливите и отливите и влажността, до голяма степен контролират сезонната и денонощната активност на растенията и животните. Температурата често създава зониране и стратификация на местообитанията.

4) Влажност на атмосферния въздух свързано с насищането му с водна пара. Най-богати на влага са долните слоеве на атмосферата (до височина 1,5–2 km), където е концентрирана до 50% от цялата влага. Количеството водна пара, съдържаща се във въздуха, зависи от температурата на въздуха. Колкото по-висока е температурата, толкова повече влага съдържа въздухът. За всяка температура има определена граница на насищане на въздуха с водна пара, която се нарича максимум . Разликата между максималното и даденото насищане се нарича дефицит на влажност (липса на насищане). Дефицит на влажност - най-важният параметър на околната среда, тъй като характеризира две величини наведнъж: температура и влажност. Известно е, че увеличаването на дефицита на влага в определени периоди от вегетационния период допринася за увеличаване на плододаването на растенията, а при редица животни, като насекоми, води до размножаване до т. нар. „огнища“. Поради това много методи за прогнозиране на различни явления в света на живите организми се основават на анализа на динамиката на дефицита на влага.

5) Валежи , тясно свързани с влажността на въздуха, са резултат от кондензация на водни пари. Атмосферните валежи и влажността на въздуха са от решаващо значение за формирането на водния режим на екосистемата и следователно са сред най-важните императивни фактори на околната среда, тъй като водоснабдяването е основното условие за живота на всеки организъм от микроскопична бактерия до гигантска секвоя. Количеството на валежите зависи най-вече от пътищата и характера на големите движения на въздушните маси, или така наречените „системи за времето“. Разпределението на валежите по сезони е изключително важен ограничаващ фактор за организмите. Валежи - една от връзките в кръговрата на водата на Земята и в тяхното отлагане има рязка неравномерност, във връзка с която се различават влажен (мокро) и безводен (сухи) зони. Максимумът на валежите е в тропическите гори (до 2000 мм/год.), минимумът е в пустините (0,18 мм/год.). Зоните с валежи по-малко от 250 mm/година вече се считат за сухи. По правило неравномерното разпределение на валежите през сезоните се среща в тропиците и субтропиците, където влажните и сухите сезони често са добре изразени. В тропиците този сезонен ритъм на влажност регулира сезонната активност на организмите (особено размножаването) по същия начин, както сезонният ритъм на температурата и светлината регулира дейността на организмите в умерения пояс. При умерен климат валежите обикновено се разпределят по-равномерно през сезоните.

6) Газовият състав на атмосферата . Съставът му е относително постоянен и включва предимно азот и кислород с примес на малко количество CO 2 и аргон. Други газове - в следи. Освен това горната атмосфера съдържа озон. Обикновено в атмосферния въздух има твърди и течни частици вода, оксиди на различни вещества, прах и дим. Азот - най-важният биогенен елемент, участващ в образуването на протеинови структури на организмите; кислород , идващ основно от зелени растения, осигурява окислителни процеси; въглероден двуокис (СО 2) е естествен амортисьор на слънчева и реципрочна земна радиация; озон изпълнява екранираща роля по отношение на ултравиолетовата част на слънчевия спектър, което е пагубно за всички живи същества. Примесите от най-малките частици влияят на прозрачността на атмосферата, предотвратяват преминаването на слънчева светлина към повърхността на Земята. Концентрациите на кислород (21% обемни) и CO 2 (0,03% обемни) в съвременната атмосфера са до известна степен ограничаващи за много висши растения и животни.

7) Движение на въздушните маси (вятър) . Причината за появата на вятъра е спадането на налягането, причинено от неравномерното нагряване на земната повърхност. Вятърният поток е насочен в посока на по-ниско налягане, тоест там, където въздухът е по-топъл. Силата на въртене на Земята влияе върху циркулацията на въздушните маси. В повърхностния слой на въздуха тяхното движение засяга всички метеорологични елементи на климата: температура, влажност, изпарение от земната повърхност и растителна транспирация. Вятър - най-важният фактор за преноса и разпределението на примесите в атмосферния въздух. Вятърът изпълнява важна функция за транспортиране на материя и живи организми между екосистемите. Освен това вятърът оказва пряко механично въздействие върху растителността и почвата, като уврежда или унищожава растенията и разрушава почвената покривка. Такава вятърна активност е най-характерна за открити равнини на сушата, морета, крайбрежия и планински райони.

8) атмосферно налягане . Налягането не може да се нарече ограничаващ фактор на прякото действие, въпреки че някои животни несъмнено реагират на неговите промени; обаче налягането е пряко свързано с времето и климата, които имат пряк ограничаващ ефект върху организмите.

Абиотични фактори на почвената покривка . Почвените фактори са очевидно ендогенни, тъй като почвата е не само фактор на околната среда, заобикаляща организмите, но и продукт на тяхната жизнена дейност. Почвата - това е рамката, основата, върху която е изградена почти всяка екосистема.

Почвата - крайният резултат от действието на климата и организмите, особено растенията, върху основната скала. По този начин почвата се състои от изходния материал - подложката минерален субстратИ органичен компонент, в който организмите и техните метаболитни продукти се смесват с фино разделен и модифициран изходен материал. Пролуките между частиците са запълнени с газове и вода. текстура и порьозност на почвата са най-важните характеристики, които до голяма степен определят наличието на биогенни елементи за растенията и почвените животни. В почвата се извършват процесите на синтез, биосинтеза, протичат различни химични реакции на трансформация на вещества, свързани с жизнената активност на бактериите.

1.1.5. Биотични фактори

Под биотични фактори разбират съвкупността от влиянията на жизнената дейност на едни организми върху други.

Връзката между животни, растения, микроорганизми (те също се наричат съвместни акции ) са изключително разнообразни. Те могат да бъдат разделени на правИ непряк, са медиирани чрез промяна от наличието на подходящи абиотични фактори.

Взаимодействията на живите организми се класифицират по отношение на тяхната реакция един към друг. По-специално, те разграничават хомотипна реакции между взаимодействащи индивиди от един и същи вид и хетеротипни реакции по време на взаимодействия между индивиди от различни видове.

Един от най-важните биотични фактори е храна (трофичен) фактор . Трофичният фактор се характеризира с количеството, качеството и наличността на храната. Всеки вид животно или растение има ясна селективност към състава на храната. Разграничаване на видовете монофаги които се хранят само с един вид, полифаги , хранещи се с няколко вида, както и видове, хранещи се с повече или по-малко ограничен набор от храна, наречен широк или тесен олигофаги .

Взаимоотношенията между видовете са естествено необходими. Не може да се раздели на враговеи тях жертвитъй като връзките между видовете са взаимно обратими. Изчезване² жертви² може да доведе до изчезване ² враг².

Общности) помежду си и с околната среда. Този термин е предложен за първи път от немския биолог Ернст Хекел през 1869 г. Като самостоятелна наука той се откроява в началото на 20 век наред с физиологията, генетиката и др. Обхватът на екологията са организми, популации и общности. Екологията ги разглежда като жив компонент на система, наречена екосистема. В екологията понятията популация – общности и екосистеми имат ясни дефиниции.

Популация (по отношение на екологията) е група от индивиди от един и същи вид, заемащи определена територия и обикновено до известна степен изолирани от други подобни групи.

Общност е всяка група организми от различни видове, живеещи в една и съща област и взаимодействащи помежду си чрез трофични (хранителни) или пространствени взаимоотношения.

Екосистемата е общност от организми с околната среда, които взаимодействат помежду си и образуват екологична единица.

Всички екосистеми на Земята са обединени в или екосфера. Ясно е, че е абсолютно невъзможно да се обхване цялата биосфера на Земята с изследвания. Следователно, точката на приложение на екологията е екосистемата. Екосистемата обаче, както се вижда от определенията, се състои от популации, отделни организми и всички фактори на неживата природа. Въз основа на това са възможни няколко различни подхода за изследване на екосистемите.

Екосистемен подход.С екосистемния подход екологът изучава и потока на енергия в екосистемата. Най-голям интерес в този случай представляват взаимоотношенията на организмите един с друг и с околната среда. Този подход дава възможност да се обясни сложната структура на взаимовръзките в една екосистема и да се дадат препоръки за рационално управление на природата.

Обществени проучвания. С този подход подробно се изследва видовият състав на съобществата и факторите, които ограничават разпространението на конкретни видове. В този случай се изследват ясно различими биотични единици (ливада, гора, блато и др.).
подход. Точката на приложение на този подход, както подсказва името, е населението.
Изследване на местообитанията. В този случай се изследва относително хомогенна област от околната среда, където живее даден организъм. Отделно, като самостоятелна изследователска линия, тя обикновено не се използва, но предоставя необходимия материал за разбиране на екосистемата като цяло.
Трябва да се отбележи, че в идеалния случай всички изброени по-горе подходи трябва да се прилагат в комбинация, но в момента това е практически невъзможно поради големия мащаб на изследваните обекти и ограничения брой теренни изследователи.

Екологията като наука използва различни изследователски методи за получаване на обективна информация за функционирането на природните системи.

Методи за екологично изследване:

• наблюдение
• експеримент
• брой на населението
• метод на симулация

Започваме запознанството си с екологията, може би, с един от най-развитите и проучени раздели - аутекологията. Вниманието на аутекологията се фокусира върху взаимодействието на индивиди или групи от индивиди с условията на тяхната среда. Следователно, ключовата концепция на аутекологията е екологичният фактор, тоест факторът на околната среда, който влияе върху тялото.

Не са възможни мерки за опазване на околната среда без изследване на оптималното въздействие на един или друг фактор върху даден биологичен вид. Всъщност как да защитите този или онзи вид, ако не знаете какви условия на живот предпочита. Дори "защитата" на такъв вид като разумен човек изисква познаване на санитарните и хигиенните стандарти, които не са нищо повече от оптимум на различни фактори на околната среда по отношение на човек.

Влиянието на околната среда върху тялото се нарича фактор на околната среда. Точната научна дефиниция е:

ЕКОЛОГИЧЕН ФАКТОР - всяко състояние на околната среда, на което живите реагират с адаптивни реакции.

Фактор на околната среда е всеки елемент от околната среда, който оказва пряко или косвено въздействие върху живите организми поне през една от фазите на тяхното развитие.

По своето естество факторите на околната среда са разделени на поне три групи:

абиотични фактори - влиянието на неживата природа;

биотични фактори – влиянието на дивата природа.

антропогенни фактори - влияния, причинени от разумна и неразумна човешка дейност ("антропос" - човек).

Човекът модифицира живата и неживата природа и в известен смисъл поема геохимична роля (например, отделя въглерод, замусен под формата на въглища и нефт в продължение на много милиони години и го изпуска във въздуха с въглероден диоксид). Следователно антропогенните фактори по отношение на обхвата и глобалното въздействие се доближават до геоложките сили.

Не рядко факторите на околната среда също се подлагат на по-подробна класификация, когато е необходимо да се посочи конкретна група фактори. Например има климатични (свързани с климата), едафични (почвени) фактори на околната среда.

Като учебен пример за непрякото действие на факторите на околната среда са посочени т. нар. птичи колонии, които представляват огромни концентрации на птици. Високата гъстота на птиците се обяснява с цяла верига от причинно-следствени връзки. Птичи изпражнения навлизат във водата, органичните вещества във водата се минерализират от бактерии, повишената концентрация на минерали води до увеличаване на броя на водораслите, а след тях - на зоопланктона. Долните ракообразни, включени в зоопланктона, се хранят с риба, а птиците, обитаващи птичето леговище, се хранят с риба. Веригата се затваря. Птичите изпражнения действат като фактор на околната среда, който индиректно увеличава броя на птичи колонии.

Как да сравним действието на толкова различни по естество фактори? Въпреки огромния брой фактори, от самото определяне на фактора на околната среда като елемент от околната среда, който въздейства на тялото, следва нещо общо. А именно: действието на факторите на околната среда винаги се изразява в промяна в жизнената активност на организмите и в крайна сметка води до промяна в размера на популацията. Това дава възможност да се сравнят ефектите на различни фактори на околната среда.

Излишно е да казвам, че ефектът на даден фактор върху индивида се определя не от естеството на фактора, а от неговата доза. В светлината на горното и дори просто житейски опит става очевидно, че ефектът се определя точно от дозата на фактора. Наистина, какъв е факторът "температура"? Това е доста абстракция, но ако кажете, че температурата е -40 по Целзий - няма време за абстракции, ще е по-добре да се увиете във всичко топло! От друга страна +50 градуса няма да ни се сторят много по-добре.

По този начин факторът влияе върху тялото с определена доза и сред тези дози могат да се разграничат минималните, максималните и оптималните дози, както и тези стойности, при които животът на индивида спира (те се наричат ​​​​смъртоносни или смъртоносен).

Ефектът на различните дози върху населението като цяло е много ясно описан графично:

Ординатната ос изобразява размера на популацията в зависимост от дозата на един или друг фактор (ос на абсцисата). Разграничават се оптималните дози на фактора и дозите на действие на фактора, при които настъпва инхибиране на жизнената дейност на дадения организъм. На графиката това съответства на 5 зони:

оптимална зона

вдясно и вляво от него са песималните зони (от границата на оптималната зона до max или min)

смъртоносни зони (отвъд max и min), където популацията е 0.

Диапазонът от стойности на фактора, отвъд който нормалният живот на индивидите става невъзможен, се нарича граници на издръжливост.

В следващия урок ще разгледаме как организмите се различават по отношение на различни фактори на околната среда. С други думи, следващият урок ще се фокусира върху екологичните групи организми, както и цевта на Либих и как всичко това е свързано с дефиницията на MPC.

Терминологичен речник

ФАКТОР АБИОТИЧЕН - състояние или съвкупност от условия на неорганичния свят; екологичен фактор на неживата природа.

АНТРОПОГЕНЕН ФАКТОР – фактор на околната среда, който дължи произхода си на човешката дейност.

ПЛАНКТОН - съвкупност от организми, които живеят във водния стълб и не са в състояние активно да се противопоставят на пренасянето на течения, тоест "плуващи" във водата.

ПТИЧИЯ ПАЗАР – колониално селище на птици, свързани с водната среда (гили, чайки).

На какви екологични фактори от цялото им разнообразие обръща внимание преди всичко изследователят? Не рядко изследователят е изправен пред задачата да идентифицира онези фактори на околната среда, които възпрепятстват жизнената активност на представителите на дадено население, ограничават растежа и развитието. Например, необходимо е да се установят причините за спада на добива или причините за изчезването на естествената популация.

При цялото разнообразие от фактори на околната среда и трудностите, които възникват при опитите за оценка на тяхното съвместно (комплексно) въздействие е важно факторите, които изграждат природния комплекс, да са с неравномерно значение. Още през 19 век Либих (Liebig, 1840), изучавайки ефекта на различни микроелементи върху растежа на растенията, установява, че растежът на растенията е ограничен от елемента, чиято концентрация е минимална. Дефицитният фактор се нарича лимитиращ фактор. Образно тази позиция помага да се представи така наречената "бъчва на Либих".

Барел на Либих

Представете си бъчва с дървени летви отстрани с различна височина, както е показано на снимката. Ясно е, колкото и високи да са другите летви, но може да налееш вода в цевта точно толкова, колкото е дължината на най-късата летва (в случая 4 матрици).

Остава само да "заменим" някои термини: нека височината на излятата вода е някаква биологична или екологична функция (например производителност), а височината на релсите ще показва степента на отклонение на дозата на един или друг фактор от оптималното.

Понастоящем законът на Либих за минимума се тълкува по-широко. Ограничаващ фактор може да бъде фактор, който е не само в недостиг, но и в излишък.

Факторът на околната среда играе ролята на ОГРАНИЧАВАЩ ФАКТОР, ако този фактор е под критичното ниво или надвишава максимално допустимото ниво.

Ограничаващият фактор определя ареала на разпространение на вида или (при по-леки условия) засяга общото ниво на метаболизма. Например, съдържанието на фосфати в морската вода е ограничаващ фактор, който определя развитието на планктона и цялостната производителност на съобществата.

Концепцията за "ограничаващ фактор" е приложима не само за различни елементи, но и за всички фактори на околната среда. Конкурентните отношения често действат като ограничаващ фактор.

Всеки организъм има свои собствени граници на издръжливост по отношение на различни фактори на околната среда. В зависимост от това колко широки или тесни са тези граници, се разграничават еврибионтни и стенобионтни организми. Еврибионтите са в състояние да издържат на широк спектър от интензивност на различни фактори на околната среда. Например, местообитанието на лисица е от гората-тундрата до степите. Стенобионтите, напротив, издържат само много тесни колебания в интензивността на фактора на околната среда. Например, почти всички растения в тропическите гори са стенобионти.

Не е необичайно да се посочи кой фактор се има предвид. Така че, можем да говорим за евритермни (толериращи големи температурни колебания) организми (много насекоми) и стенотермни (за тропическите горски растения температурните колебания в рамките на +5 ... +8 градуса C могат да бъдат фатални); eury / stenohaline (толерира / не толерира колебания в солеността на водата); evry / stenobats (живеещи в широки / тесни граници на дълбочината на резервоара) и т.н.

Появата на стенобионтни видове в процеса на биологична еволюция може да се разглежда като форма на специализация, при която се постига по-голяма ефективност за сметка на адаптивността.

Взаимодействие на фактори. MPC.

При самостоятелното действие на факторите на околната среда е достатъчно да се оперира с понятието "лимитиращ фактор", за да се определи комбинираното въздействие на комплекс от фактори на околната среда върху даден организъм. Въпреки това, в реални условия, факторите на околната среда могат да се засилват или отслабват взаимно. Например, слана в района на Киров се понася по-лесно, отколкото в Санкт Петербург, тъй като последният има по-висока влажност.

Отчитането на взаимодействието на факторите на околната среда е важен научен проблем. Има три основни типа фактори на взаимодействие:

добавка – взаимодействието на фактори е проста алгебрична сума от ефектите на всеки от факторите със самостоятелно действие;

синергичен - съвместното действие на факторите засилва ефекта (тоест ефектът от съвместното им действие е по-голям от простата сума от ефектите на всеки фактор със самостоятелно действие);

антагонистичен - съвместното действие на факторите отслабва ефекта (тоест ефектът от съвместното им действие е по-малък от обикновената сума от ефектите на всеки фактор).

Защо е важно да се знае за взаимодействието на факторите на околната среда? Теоретичното обосноваване на стойността на максимално допустимите концентрации (ПДК) на замърсителите или максимално допустимите нива (МДК) на въздействието на замърсителите (например шум, радиация) се основава на закона за ограничаващия фактор. MPC се определя експериментално на ниво, при което патологични промени все още не настъпват в тялото. В същото време има трудности (например, най-често е необходимо да се екстраполират данните, получени върху животни, към хората). Тук обаче не става дума за тях.

Не е необичайно да чуете как екологичните власти с радост съобщават, че нивото на повечето замърсители в атмосферата на града е в рамките на ПДК. В същото време органите на Държавния санитарен и епидемиологичен надзор констатират повишено ниво на респираторни заболявания при децата. Обяснението може да бъде такова. Не е тайна, че много замърсители на въздуха имат подобен ефект: дразнят лигавиците на горните дихателни пътища, провокират респираторни заболявания и т.н. А съвместното действие на тези замърсители дава адитивен (или синергичен) ефект.

Следователно, в идеалния случай, при разработването на стандарти за MPC и оценката на съществуващата екологична ситуация трябва да се вземе предвид взаимодействието на факторите. За съжаление, на практика това може да бъде много трудно да се направи: трудно е да се планира такъв експеримент, трудно е да се оцени взаимодействието, плюс затягането на MPC има отрицателни икономически ефекти.

Терминологичен речник

МИКРОЕЛЕМЕНТИ - химични елементи, необходими на организмите в незначителни количества, но определящи успеха на тяхното развитие. М. под формата на микроторове се използва за увеличаване на добива на растенията.

ЛИМИТИРАЩ ФАКТОР - фактор, който поставя рамката (определяща) за протичането на някакъв процес или за съществуването на организъм (вид, общност).

AREAL - зоната на разпространение на всяка систематична група организми (вид, род, семейство) или определен тип общност от организми (например зоната на лишайни борови гори).

МЕТАБОЛИЗЪМ - (по отношение на тялото) последователно потребление, трансформация, използване, натрупване и загуба на вещества и енергия в живите организми. Животът е възможен само чрез метаболизма.

еврибионт - организъм, който живее в различни условия на околната среда

СТЕНОБИОНТ - организъм, който изисква строго определени условия на съществуване.

КСЕНОБИОТИК - химично вещество, чуждо на тялото, естествено не включено в биотичния цикъл. По правило ксенобиотикът е от антропогенен произход.

Екосистема

ГРАДСКИ И ИНДУСТРИАЛНИ ЕКОСИСТЕМИ

Обща характеристика на градските екосистеми.

Градските екосистеми са хетеротрофни, делът на слънчевата енергия, фиксирана от градски растения или слънчеви панели, разположени на покривите на къщите, е незначителен. Основните източници на енергия за предприятията на града, отоплението и осветлението на апартаментите на гражданите се намират извън града. Това са находища на нефт, газ, въглища, водни и атомни електроцентрали.

Градът консумира огромно количество вода, само малка част от която човек използва за директна консумация. Основната част от водата се изразходва за производствени процеси и битови нужди. Личната консумация на вода в градовете варира от 150 до 500 литра на ден, а като се вземе предвид индустрията, на един гражданин се падат до 1000 литра на ден. Водата, използвана от градовете, се връща в природата в замърсено състояние – наситена е с тежки метали, нефтени остатъци, сложни органични вещества като фенол и др. Може да съдържа патогени. Градът изхвърля токсични газове и прах в атмосферата, концентрира токсични отпадъци в депата, които с изворните водни потоци навлизат във водните екосистеми. Растенията, като част от градските екосистеми, растат в паркове, градини и тревни площи, като основната им цел е да регулират газовия състав на атмосферата. Те отделят кислород, абсорбират въглероден диоксид и пречистват атмосферата от вредни газове и прах, които влизат в нея по време на работа на промишлени предприятия и транспорт. Растенията също имат голяма естетическа и декоративна стойност.

Животните в града са представени не само от видове, често срещани в естествените екосистеми (птици живеят в паркове: червена копринка, славей, стърчиопашка; бозайници: полевки, катерици и представители на други групи животни), но и от специална група градски животни - човешки спътници. Включва птици (врабчета, скорци, гълъби), гризачи (плъхове и мишки) и насекоми (хлебарки, дървеници, молци). Много животни, свързани с хората, се хранят с боклук в сметищата (чаки, врабчета). Това са градските медицински сестри. Разграждането на органичните отпадъци се ускорява от ларвите на мухи и други животни и микроорганизми.

Основната особеност на екосистемите на съвременните градове е, че в тях е нарушено екологичното равновесие. Всички процеси на регулиране на потока на материята и енергията човек трябва да поеме. Човек трябва да регулира както потреблението на енергия и ресурси от града - суровини за индустрията и храна за хората, така и количеството токсични отпадъци, които влизат в атмосферата, водата и почвата в резултат на промишлеността и транспорта. И накрая, това определя и размера на тези екосистеми, които в развитите страни, а през последните години и в Русия, бързо се „разпространяват“ поради крайградското вилно строителство. Ниско застроените площи намаляват площта на горите и земеделските земи, тяхното "разпространение" изисква изграждането на нови магистрали, което намалява дела на екосистемите, способни да произвеждат храна и да пренасят кислород.

Индустриално замърсяване на околната среда.

В градските екосистеми промишленото замърсяване е най-опасно за природата.

Химическо замърсяване на атмосферата. Този фактор е един от най-опасните за човешкия живот. Най-често срещаните замърсители

Серен диоксид, азотни оксиди, въглероден оксид, хлор и др. В някои случаи две или сравнително няколко относително безвредни вещества, изпуснати в атмосферата, могат да образуват токсични съединения под въздействието на слънчева светлина. Еколозите наброяват около 2000 замърсители на въздуха.

Основните източници на замърсяване са ТЕЦ. Котелни, петролни рафинерии и превозни средства също силно замърсяват атмосферата.

Химично замърсяване на водните обекти. Предприятията изхвърлят нефтопродукти, азотни съединения, фенол и много други промишлени отпадъци във водните обекти. По време на добива на нефт водните обекти се замърсяват със солени видове, нефт и нефтопродукти също се разливат по време на транспортиране. В Русия езерата в северната част на Западен Сибир страдат най-много от нефтено замърсяване. През последните години опасността за водните екосистеми от битови отпадъчни води от градска канализация се увеличи. В тези отпадъчни води се е увеличила концентрацията на детергенти, които микроорганизмите трудно разграждат.

Докато количеството на замърсителите, отделяни в атмосферата или изхвърляни в реките, е малко, самите екосистеми са в състояние да се справят с тях. При умерено замърсяване водата в реката става почти чиста след 3-10 км от източника на замърсяване. Ако има твърде много замърсители, екосистемите не могат да се справят с тях и започват необратими последици.

Водата става непригодна за пиене и опасна за хората. Замърсената вода не е подходяща за много индустрии.

Замърсяване на почвената повърхност с твърди отпадъци. Градските сметища за промишлени и битови отпадъци заемат големи площи. Боклукът може да съдържа токсични вещества като живак или други тежки метали, химични съединения, които се разтварят в дъждовна и снежна вода и след това влизат във водоеми и подпочвени води. Може да попадне в боклука и устройства, съдържащи радиоактивни вещества.

Повърхността на почвата може да бъде замърсена от пепел, отложена от дима на ТЕЦ, работещи с въглища, циментови фабрики, огнеупорни тухли и др. За да се предотврати това замърсяване, на тръбите се монтират специални прахоуловители.

Химично замърсяване на подземните води. Подземните водни течения пренасят промишленото замърсяване на дълги разстояния и не винаги е възможно да се определи техният източник. Причината за замърсяването може да бъде отмиването на токсични вещества от дъждовна и снежна вода от промишлени депа. Замърсяване на подземните води се получава и при добив на нефт по съвременни методи, когато, за да се увеличи връщането на нефтените резервоари, в кладенците се инжектира отново солена вода, която се е издигнала на повърхността заедно с нефта при изпомпването му.

Солената вода навлиза във водоносните хоризонти, водата в кладенците става горчива и не е годна за пиене.

Шумовото замърсяване. Източник на шумово замърсяване може да бъде промишлено предприятие или транспорт. Особено тежките самосвали и трамваи произвеждат много шум. Шумът засяга човешката нервна система и затова в градовете и предприятията се предприемат мерки за защита от шума.

Железопътните и трамвайните линии и пътищата, по които минава товарен транспорт, трябва да се преместят от централните части на градовете към слабо населените места, а около тях да се създадат зелени площи, които добре поглъщат шума.

Самолетите не трябва да летят над градовете.

Шумът се измерва в децибели. Цитат на часовника - 10 dB, шепот - 25, шум от натоварена магистрала - 80, шум от излитане на самолет - 130 dB. Прагът на болка на шум е 140 dB. На територията на жилищното строителство през деня шумът не трябва да надвишава 50-66 dB.

Също така замърсителите включват: замърсяване на повърхността на почвата с отлагания и пепел, биологично замърсяване, термично замърсяване, радиационно замърсяване, електромагнитно замърсяване.

Замърсяване на въздуха. Ако се вземе за единица замърсяването на въздуха над океана, то над селата то е 10 пъти по-високо, над малките градове - 35 пъти, а над големите градове - 150 пъти. Дебелината на слоя замърсен въздух над града е 1,5 - 2 км.

Най-опасните замърсители са бенз-а-пирен, азотен диоксид, формалдехид и прах. В европейската част на Русия и Урал средно през годината на 1 кв. км. км, паднаха над 450 кг атмосферни замърсители.

В сравнение с 1980 г. количеството на емисиите на серен диоксид се е увеличило с 1,5 пъти; 19 милиона тона атмосферни замърсители бяха изхвърлени в атмосферата от автомобилния транспорт.

Заустването на отпадъчни води в реките е 68,2 куб.м. км с последващ разход от 105,8 куб.м. км. Потреблението на вода от промишлеността е 46%. От 1989 г. делът на непречистените отпадъчни води намалява и възлиза на 28%.

Поради преобладаването на западните ветрове Русия получава 8-10 пъти повече замърсители на въздуха от западните си съседи, отколкото изпраща към тях.

Киселинните дъждове засегнаха негативно половината от горите в Европа, а процесът на изсъхване на горите започна и в Русия. В Скандинавия 20 000 езера вече са загинали поради киселинни дъждове, идващи от Обединеното кралство и Германия. Под въздействието на киселинните дъждове архитектурните паметници загиват.

Вредните вещества, излизащи от комин с височина 100 m, се разпръскват в радиус от 20 km, 250 m височина - до 75 km. Шампионската тръба е построена в медно-никелов завод в Съдбъри (Канада) и е с височина над 400 м.

Озоноразрушаващите хлорофлуоровъглеводороди (CFC) навлизат в атмосферата от газове от охладителните системи (в САЩ - 48%, а в други страни - 20%), от използването на аерозолни кутии (в САЩ - 2%, а преди няколко години продажбата им е забранена; в други страни - 35%), разтворители, използвани в химическото чистене (20%) и при производството на пяна, включително стироформ (25-

Основният източник на фреони, които разрушават озоновия слой, са индустриалните хладилници - хладилници. В обикновен домакински хладилник 350 г фреон, а в индустриални хладилници - десетки килограма. Охлаждане само в

Москва ежегодно използва 120 тона фреон. Значителна част от него, поради несъвършенството на оборудването, попада в атмосферата.

Замърсяване на сладководни екосистеми. През 1989 г. 1,8 тона феноли, 69,7 тона сулфати, 116,7 тона синтетични повърхностно активни вещества (повърхностно активни вещества) са изхвърлени в Ладожското езеро - резервоар с питейна вода за шестмилионния Санкт Петербург - през 1989 г.

Замърсява водните екосистеми и речния транспорт. На езерото Байкал например плават 400 кораба с различни размери, които изхвърлят около 8 тона нефтопродукти във водата годишно.

В повечето руски предприятия токсичните производствени отпадъци или се изхвърлят във водни обекти, отравяйки ги, или се натрупват без преработка, често в огромни количества. Тези натрупвания на смъртоносни отпадъци могат да се нарекат "екологични мини"; когато язовири се счупят, те могат да се озоват във водни обекти. Пример за такава "екологична мина" е Череповецкият химически завод "Амофос". Неговата септична яма обхваща площ от 200 хектара и съдържа 15 милиона тона отпадъци. Язовирът, който загражда язовира, се повдига ежегодно от

4 м. За съжаление „Мина Череповец“ не е единствената.

В развиващите се страни всяка година умират 9 милиона души. До 2000 г. повече от 1 милиард души ще нямат питейна вода.

Замърсяване на морските екосистеми. Около 20 милиарда тона боклук са изхвърлени в Световния океан – от битови отпадъчни води до радиоактивни отпадъци. Всяка година за всеки 1 кв. км от водната повърхност добавят още 17 тона боклук.

Всяка година в океана се изливат повече от 10 милиона тона нефт, който образува филм, покриващ 10-15% от повърхността му; и 5 g петролни продукти са достатъчни за затягане на филма 50 квадратни метра. м водна повърхност. Този филм не само намалява изпарението и усвояването на въглеродния диоксид, но също така причинява кислороден глад и смъртта на яйца и млади риби.

Радиационно замърсяване. Предполага се, че до 2000 г. светът ще се натрупа

1 милион кубически метра m високоактивни радиоактивни отпадъци.

Естественият радиоактивен фон засяга всеки човек, дори и тези, които не влизат в контакт с атомни електроцентрали или ядрени оръжия. Всички ние получаваме определена доза радиация през живота си, 73% от която идва от излъчването на естествени тела (например гранит в паметници, облицовки на къщи и др.), 14% от медицински процедури (предимно от посещение на Х- лъчева стая) и 14% - върху космическите лъчи. За цял живот (70 години) човек може без особен риск да получи радиация от 35 rem (7 rem от естествени източници, 3 rem от космически източници и рентгенови апарати). В зоната на Чернобилската атомна електроцентрала в най-замърсените райони можете да получите до 1 рем на час. Радиационната мощност на покрива по време на гасене на пожар в атомна електроцентрала достига 30 000 рентгена на час и следователно, без радиационна защита (оловен костюм), смъртоносна доза радиация може да се получи за 1 минута.

Часовата доза радиация, смъртоносна за 50% от организмите, е 400 rem за хората, 1000-2000 rem за рибите и птиците, от 1000 до 150 000 rem за растенията и 100 000 rem за насекомите. По този начин най-силното замърсяване не е пречка за масовото размножаване на насекомите. От растенията дърветата са най-малко устойчиви на радиация, а тревите са най-устойчиви.

Замърсяване с битови отпадъци. Количеството натрупания боклук непрекъснато расте. Сега тя е от 150 до 600 кг годишно за всеки градски жител. Повечето от боклука се произвеждат в САЩ (520 кг годишно на жител), в Норвегия, Испания, Швеция, Холандия - 200-300 кг, а в Москва - 300-320 кг.

За да се разложи хартията в естествена среда, са необходими от 2 до 10 години, консервената кутия - повече от 90 години, филтърът за цигари - 100 години, найлонов плик - повече от 200 години, пластмасата - 500 години, стъклото - повече от 1000 години.

Начини за намаляване на вредата от химическо замърсяване

Най-често срещаното замърсяване - химическо. Има три основни начина за намаляване на вредата от тях.

Разреждане. Дори пречистените отпадъчни води трябва да се разреждат 10 пъти (а непречистените - 100-200 пъти). В предприятията се изграждат високи комини, така че отделяните газове и прах да се разпръскват равномерно. Разреждането е неефективен начин за намаляване на вредата от замърсяването, приемливо само като временна мярка.

Почистване. Това е основният начин за намаляване на емисиите на вредни вещества в околната среда в Русия днес. В резултат на третирането обаче се образуват много концентрирани течни и твърди отпадъци, които също трябва да се съхраняват.

Замяна на старите технологии с нови технологии с ниски отпадъци. Благодарение на по-дълбоката обработка е възможно да се намали количеството на вредните емисии с десетки пъти. Отпадъците от една индустрия се превръщат в суровина за друга.

Образните имена на тези три начина за намаляване на замърсяването на околната среда са дадени от немските еколози: „удължете тръбата“ (разреждане чрез дисперсия), „запушете тръбата“ (почистване) и „завържете тръбата на възел“ (технологии с ниски отпадъци) . Германците възстановиха екосистемата на Рейн, която дълги години беше канализация, където се изхвърляха отпадъците на индустриалните гиганти. Това е направено едва през 80-те години, когато най-накрая „лулата е вързана на възел“.

Нивото на замърсяване на околната среда в Русия все още е много високо, а в почти 100 града на страната се е развила екологично неблагоприятна ситуация, опасна за здравето на населението.

Известно подобрение на екологичната ситуация в Русия е постигнато благодарение на подобрената работа на пречиствателните съоръжения и спад в производството.

По-нататъшно намаляване на емисиите на токсични вещества в околната среда може да се постигне, ако се въведат по-малко опасни нискоотпадни технологии. Въпреки това, за да се „върже тръбата във възел“, е необходимо да се модернизира оборудването в предприятията, което изисква много големи инвестиции и следователно ще се извършва постепенно.

Градовете и промишлените съоръжения (нефтени находища, кариери за разработване на въглища и руда, химически и металургични заводи) работят с енергията, която идва от други индустриални екосистеми (енергиен комплекс), и техните продукти не са растителна и животинска биомаса, а стомана, чугун и алуминий, различни машини и устройства, строителни материали, пластмаси и много други, които не се срещат в природата.

Проблемите на градската екология са преди всичко проблемите за намаляване на емисиите на различни замърсители в околната среда и опазването на водата, атмосферата и почвата от градовете. Те се решават чрез създаване на нови нискоотпадни технологии и производствени процеси и ефективни пречиствателни съоръжения.

Растенията играят важна роля за смекчаване на въздействието на факторите на градската среда върху хората. Зелените площи подобряват микроклимата, улавят прах и газове и влияят благоприятно на психическото състояние на гражданите.

литература:

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Екология на Русия. Учебник от федералния комплект за 9-11 клас на общообразователното училище. Изд. 2-ро, преработено.

И допълнително. - М.: АО МДС, 1996. - 272 с ил.