Interakcija čovjeka i njegove okoline bila je predmet proučavanja medicine u svim vremenima. Za procjenu učinaka različitih uvjeta okoliša predložen je izraz „ekološki čimbenik“ koji se široko koristi u ekološkoj medicini.

Faktor (od latinskog faktor - stvaranje, proizvodnja) - razlog, pokretačka snaga bilo kojeg procesa, pojave, koji određuje njegovu prirodu ili određene značajke.

Čimbenik okoliša je svaki utjecaj okoliša koji može imati izravan ili neizravan učinak na žive organizme. Čimbenik okoliša je stanje okoliša na koje živi organizam reagira adaptivnim reakcijama.

Čimbenici okoliša određuju uvjete za postojanje organizama. Uvjeti postojanja organizama i populacija mogu se smatrati regulatornim čimbenicima okoliša.

Nisu svi čimbenici okoliša (npr. svjetlost, temperatura, vlažnost, prisutnost soli, dostupnost hranjivih tvari itd.) jednako važni za uspješan opstanak organizma. Odnos organizma s okolinom složen je proces u kojem se mogu razlikovati najslabije, „ranjive“ karike. Oni čimbenici koji su kritični ili ograničavajući za život organizma su od najvećeg interesa, prvenstveno s praktičnog stajališta.

Ideja da izdržljivost organizma određuje najslabija karika među

sve njegove potrebe, prvi je izrazio K. Liebig 1840. Formulirao je princip, koji je poznat kao Liebigov zakon minimuma: "Urodom upravlja tvar koja je na minimumu, a veličina i stabilnost potonje je određeno vremenom."

Moderna formulacija zakona J. Liebiga je sljedeća: „Životne mogućnosti ekosustava ograničene su ekološkim čimbenicima okoliša, čija su količina i kvaliteta blizu minimuma koji ekosustav zahtijeva, njihovo smanjenje dovodi do smrt organizma ili uništenje ekosustava."

Načelo, koje je izvorno formulirao K. Liebig, trenutno se proširuje na sve čimbenike okoliša, ali ga nadopunjuju dva ograničenja:

Odnosi se samo na sustave koji su u stacionarnom stanju;

Odnosi se ne samo na jedan čimbenik, već i na kompleks čimbenika koji su različite prirode i međusobno djeluju u svom utjecaju na organizme i populacije.

Prema prevladavajućim idejama, ograničavajućim faktorom smatra se takav čimbenik prema kojemu je, da bi se postigla zadana (dovoljno mala) relativna promjena odgovora, potrebna minimalna relativna promjena ovog faktora.

Uz utjecaj manjka, "minimum" okolišnih čimbenika, negativan može biti i utjecaj viška, odnosno maksimuma čimbenika kao što su toplina, svjetlost, vlaga. Koncept ograničavajućeg utjecaja maksimuma uz minimum uveo je W. Shelford 1913. godine, koji je ovo načelo formulirao kao "zakon tolerancije": Ograničavajući čimbenik za prosperitet organizma (vrste) može biti i minimalni i maksimum utjecaja na okoliš, raspon između kojih određuje vrijednost izdržljivosti (tolerancije) tijela u odnosu na ovaj čimbenik.

Zakon tolerancije, koji je formulirao W. Shelford, dopunjen je nizom odredbi:

Organizmi mogu imati širok raspon tolerancije za jedan faktor i usku toleranciju za drugi;

Najrašireniji su organizmi s velikim rasponom tolerancije;

Raspon tolerancije za jedan čimbenik okoliša može ovisiti o drugim čimbenicima okoliša;

Ako uvjeti za jedan ekološki čimbenik nisu optimalni za vrstu, to također utječe na raspon tolerancije na druge čimbenike okoliša;

Granice tolerancije značajno ovise o stanju organizma; stoga su granice tolerancije organizama tijekom sezone razmnožavanja ili u ranoj fazi razvoja obično uže nego za odrasle jedinke;

Raspon između minimuma i maksimuma okolišnih čimbenika obično se naziva granicama ili rasponom tolerancije. Za označavanje granica tolerancije na uvjete okoliša koriste se izrazi "euribiontik" - organizam sa širokom granicom tolerancije - i "stenobiont" - s uskom.

Na razini zajednica, pa čak i vrsta, poznat je fenomen faktorske kompenzacije, koji se shvaća kao sposobnost prilagodbe (prilagodbe) uvjetima okoline na način da se oslabi ograničavajući utjecaj temperature, svjetlosti, vode i drugih fizičkih. čimbenici. Vrste sa širokom zemljopisnom rasprostranjenošću gotovo uvijek tvore populacije prilagođene lokalnim uvjetima – ekotipove. U odnosu na ljude postoji pojam ekološki portret.

Poznato je da nisu svi prirodni čimbenici okoliša jednako važni za život čovjeka. Dakle, najznačajniji su intenzitet sunčevog zračenja, temperatura i vlažnost zraka, koncentracija kisika i ugljičnog dioksida u površinskom sloju zraka, kemijski sastav tla i vode. Najvažniji čimbenik okoliša je hrana. Za održavanje života, za rast i razvoj, reprodukciju i očuvanje ljudske populacije potrebna je energija koja se dobiva iz okoliša u obliku hrane.

Postoji nekoliko pristupa klasifikaciji čimbenika okoliša.

U odnosu na tijelo čimbenici okoliša se dijele na: vanjske (egzogene) i unutarnje (endogene). Vjeruje se da vanjski čimbenici koji djeluju na organizam sami nisu podložni ili gotovo ne podliježu njegovom utjecaju. To uključuje čimbenike okoliša.

Utjecaj su vanjski čimbenici okoliša u odnosu na ekosustav i žive organizme. Odgovor ekosustava, biocenoze, populacija i pojedinačnih organizama na te utjecaje naziva se odgovor. Priroda odgovora na utjecaj ovisi o sposobnosti tijela da se prilagodi uvjetima okoliša, prilagodi i stječe otpornost na utjecaj različitih čimbenika okoliša, uključujući štetne učinke.

Postoji i smrtonosni faktor (od latinskog - letalis - smrtonosan). Ovo je čimbenik okoliša, čije djelovanje dovodi do smrti živih organizama.

Kada se postignu određene koncentracije, mnoge kemijske i fizičke onečišćujuće tvari mogu djelovati kao smrtonosni čimbenici.

Unutarnji čimbenici koreliraju sa svojstvima samog organizma i formiraju ga, t.j. uključeni su u njegov sastav. Unutarnji čimbenici su broj i biomasa populacija, količina raznih kemikalija, karakteristike vode ili mase tla itd.

Prema kriteriju "života" okolišni čimbenici se dijele na biotičke i abiotičke.

Potonji uključuju nežive komponente ekosustava i njegovog vanjskog okruženja.

Abiotski čimbenici okoliša su sastavnice i pojave nežive, anorganske prirode koje izravno ili neizravno utječu na žive organizme: klimatski, tlo i hidrografski čimbenici. Glavni abiotički čimbenici okoliša su temperatura, svjetlost, voda, salinitet, kisik, elektromagnetske karakteristike i tlo.

Abiotički čimbenici se dijele na:

Fizički

Kemijski

Biotički čimbenici (od grčkog biotikos - život) - čimbenici životne sredine koji utječu na vitalnu aktivnost organizama.

Biotički čimbenici se dijele na:

fitogena;

mikrobiogeni;

zoogena:

Antropogena (sociokulturna).

Djelovanje biotičkih čimbenika izražava se u obliku međusobnih utjecaja pojedinih organizama na vitalnu aktivnost drugih organizama, a sve zajedno na okoliš. Razlikovati izravne i neizravne odnose među organizmima.

Posljednjih desetljeća sve se više koristi izraz antropogeni čimbenici, t.j. uzrokovano čovjekom. Antropogeni čimbenici su suprotstavljeni prirodnim, odnosno prirodnim čimbenicima.

Antropogeni čimbenik je skup okolišnih čimbenika i utjecaja uzrokovanih ljudskim djelovanjem u ekosustavima i biosferi u cjelini. Antropogeni čimbenik je izravan utjecaj osobe na organizme ili utjecaj na organizme kroz promjenu od strane osobe u svom staništu.

Čimbenici okoliša također se dijele na:

1. Fizički

Prirodno

Antropogena

2. Kemijski

Prirodno

Antropogena

3. Biološki

Prirodno

Antropogena

4. Socijalni (socio-psihološki)

5. Informativni.

Čimbenici okoliša se također dijele na klimatsko-geografske, biogeografske, biološke, kao i tla, vode, atmosfere itd.

fizički čimbenici.

Fizički prirodni čimbenici uključuju:

Klima, uključujući mikroklimu područja;

geomagnetska aktivnost;

Prirodna pozadina zračenja;

Kozmičko zračenje;

Teren;

Fizički čimbenici se dijele na:

Mehanički;

vibracija;

Akustični;

EM zračenje.

Fizički antropogeni čimbenici:

Mikroklima naselja i prostora;

Onečišćenje okoliša elektromagnetskim zračenjem (ionizirajućim i neionizirajućim);

Onečišćenje okoliša bukom;

Toplinsko onečišćenje okoliša;

Deformacija vidljivog okoliša (promjene terena i boja u naseljima).

kemijski čimbenici.

Prirodne kemikalije uključuju:

Kemijski sastav litosfere:

Kemijski sastav hidrosfere;

Kemijski sastav atmosfere,

Kemijski sastav hrane.

Kemijski sastav litosfere, atmosfere i hidrosfere ovisi o prirodnom sastavu + oslobađanju kemikalija kao posljedica geoloških procesa (na primjer, nečistoće sumporovodika kao posljedica erupcije vulkana) i vitalne aktivnosti života. organizmi (na primjer, nečistoće u zraku od fitoncida, terpena).

Antropogeni kemijski čimbenici:

kućni otpad,

Industrijski otpad,

Sintetički materijali koji se koriste u svakodnevnom životu, poljoprivredi i industrijskoj proizvodnji,

proizvodi farmaceutske industrije,

Aditivi za hranu.

Učinak kemijskih čimbenika na ljudsko tijelo može biti posljedica:

Višak ili nedostatak prirodnih kemijskih elemenata u

okoliš (prirodne mikroelementoze);

Višak sadržaja prirodnih kemijskih elemenata u okolišu

okoliš povezan s ljudskim aktivnostima (antropogeno onečišćenje),

Prisutnost neobičnih kemijskih elemenata u okolišu

(ksenobiotici) zbog antropogenog onečišćenja.

Biološki čimbenici

Biološki, ili biotički (od grčkog biotikos - život) čimbenici okoliša - čimbenici životne sredine koji utječu na vitalnu aktivnost organizama. Djelovanje biotičkih čimbenika izražava se u obliku međusobnih utjecaja jednih organizama na vitalnu aktivnost drugih, kao i njihov zajednički utjecaj na okoliš.

Biološki čimbenici:

bakterije;

Bilje;

Protozoa;

Insekti;

Beskičmenjaci (uključujući helminte);

Kralježnjaci.

Društveno okruženje

Ljudsko zdravlje nije u potpunosti određeno biološkim i psihološkim svojstvima stečenim u ontogenezi. Čovjek je društveno biće. Živi u društvu u kojem s jedne strane vladaju državni zakoni, a s druge takozvani općeprihvaćeni zakoni, moralni principi, pravila ponašanja, uključujući i ona koja uključuju razna ograničenja itd.

Svake godine društvo postaje sve složenije i sve više utječe na zdravlje pojedinca, stanovništva i društva. Da bi uživao u blagodatima civiliziranog društva, osoba mora živjeti u krutoj ovisnosti o načinu života koji je prihvaćen u društvu. Za te pogodnosti, često vrlo sumnjive, osoba plaća dijelom svoje slobode, ili potpuno svom slobodom. A osoba koja nije slobodna, ovisna ne može biti potpuno zdrava i sretna. Neki dio čovjekove slobode, dan tehnokritičkom društvu u zamjenu za prednosti civiliziranog života, neprestano ga drži u stanju neuropsihičke napetosti. Konstantno neuropsihičko prenaprezanje i prenaprezanje dovode do smanjenja mentalne stabilnosti zbog smanjenja rezervnih sposobnosti živčanog sustava. Osim toga, postoji mnogo društvenih čimbenika koji mogu dovesti do poremećaja adaptivnih sposobnosti osobe i razvoja raznih bolesti. To uključuje društveni poremećaj, nesigurnost u budućnost, moralno ugnjetavanje, koji se smatraju vodećim čimbenicima rizika.

Društveni čimbenici

Društveni faktori se dijele na:

1. društveni sustav;

2. proizvodna sfera (industrija, poljoprivreda);

3. kućanska sfera;

4. obrazovanje i kultura;

5. stanovništvo;

6. zo i medicina;

7. ostale sfere.

Postoji i sljedeće grupiranje društvenih čimbenika:

1. Socijalna politika koja formira sociotip;

2. Socijalna sigurnost, koja ima izravan utjecaj na formiranje zdravlja;

3. Politika zaštite okoliša koja formira ekotip.

Sociotip je neizravno obilježje integralnog društvenog opterećenja u smislu ukupnosti čimbenika društvenog okruženja.

Sociotip uključuje:

2. uvjeti rada, odmora i života.

Svaki okolišni čimbenik u odnosu na osobu može biti: a) povoljan – pridonijeti njegovom zdravlju, razvoju i ostvarivanju; b) nepovoljno, što dovodi do njegove bolesti i degradacije, c) utječe na oboje. Ništa manje očito je da je u stvarnosti većina utjecaja potonjeg tipa, s pozitivnim i negativnim aspektima.

U ekologiji postoji zakon optimuma, prema kojem svaka ekološka

faktor ima određene granice pozitivnog utjecaja na žive organizme. Optimalni faktor je intenzitet čimbenika okoliša koji je najpovoljniji za organizam.

Utjecaji se također mogu razlikovati po razmjeru: neki utječu na cjelokupno stanovništvo zemlje u cjelini, drugi utječu na stanovnike određene regije, treći utječu na skupine identificirane demografskim karakteristikama, a treći na pojedinog građanina.

Interakcija čimbenika - istovremeni ili uzastopni ukupni utjecaj na organizme različitih prirodnih i antropogenih čimbenika, koji dovodi do slabljenja, jačanja ili modifikacije djelovanja jednog čimbenika.

Sinergizam je kombinirani učinak dvaju ili više čimbenika, karakteriziran činjenicom da njihov kombinirani biološki učinak znatno premašuje učinak svake komponente i njihov zbroj.

Treba razumjeti i zapamtiti da glavnu štetu zdravlju uzrokuju ne pojedinačni čimbenici okoliša, već ukupno cjelokupno opterećenje okoliša na tijelu. Sastoji se od ekološkog i društvenog tereta.

Opterećenje okoliša je kombinacija čimbenika i uvjeta prirodnog i stvorenog okoliša koji su nepovoljni za zdravlje ljudi. Ekotip je neizravno obilježje integralnog ekološkog opterećenja temeljenog na kombinaciji čimbenika prirodnog i čovjekova okoliša.

Procjene ekotipa zahtijevaju higijenske podatke o:

Kvaliteta stanovanja

piti vodu,

zrak,

Tlo, hrana,

Lijekovi itd.

Društveno opterećenje je skup čimbenika i uvjeta društvenog života nepovoljnih za ljudsko zdravlje.

Čimbenici okoliša koji oblikuju zdravlje stanovništva

1. Klimatsko-geografske karakteristike.

2. Socio-ekonomske karakteristike mjesta stanovanja (grada, sela).

3. Sanitarno-higijenske karakteristike okoliša (zrak, voda, tlo).

4. Značajke prehrane stanovništva.

5. Karakteristike radne aktivnosti:

Profesija,

Sanitarno-higijenski uvjeti rada,

Prisutnost profesionalnih opasnosti,

Psihološka mikroklima na poslu,

6. Čimbenici obitelji i kućanstva:

sastav obitelji,

Priroda kućišta

Prosječna primanja po članu obitelji,

Organizacija obiteljskog života.

Raspodjela neradnog vremena,

Psihološka klima u obitelji.

Pokazatelji koji karakteriziraju stav prema zdravstvenom stanju i određuju aktivnost za njegovo održavanje:

1. Subjektivna procjena vlastitog zdravlja (zdrav, bolestan).

2. Utvrđivanje mjesta osobnog zdravlja i zdravlja članova obitelji u sustavu individualnih vrijednosti (hijerarhija vrijednosti).

3. Svijest o čimbenicima koji doprinose očuvanju i promicanju zdravlja.

4. Prisutnost loših navika i ovisnosti.

Sigurno je svatko od nas primijetio kako se biljke iste vrste dobro razvijaju u šumi, ali se loše osjećaju na otvorenim prostorima. Ili, na primjer, neke vrste sisavaca imaju velike populacije, dok su druge ograničenije pod naizgled istim uvjetima. Sva živa bića na Zemlji na ovaj ili onaj način pokoravaju se vlastitim zakonima i pravilima. Ekologija se bavi njihovim proučavanjem. Jedna od temeljnih tvrdnji je Liebigov zakon minimuma

Ograničavanje što je to?

Njemački kemičar i utemeljitelj poljoprivredne kemije, profesor Justus von Liebig, napravio je mnoga otkrića. Jedan od najpoznatijih i najpoznatijih je otkriće temeljnog ograničavajućeg faktora. Formuliran je 1840., a kasnije je dopunio i generalizirao Shelford. Zakon kaže da je za svaki živi organizam najznačajniji čimbenik koji u većoj mjeri odstupa od svoje optimalne vrijednosti. Drugim riječima, postojanje životinje ili biljke ovisi o stupnju izraženosti (minimum ili maksimum) određenog stanja. Pojedinci se tijekom života susreću s raznim ograničavajućim čimbenicima.

"Liebigova bačva"

Čimbenik koji ograničava vitalnu aktivnost organizama može biti različit. Formulirani zakon još uvijek se aktivno koristi u poljoprivredi. J. Liebig je utvrdio da produktivnost biljaka ovisi prvenstveno o mineralnoj (hranjivoj) tvari, koja je najslabije izražena u tlu. Na primjer, ako je dušik u tlu samo 10% potrebne norme, a fosfor - 20%, onda je čimbenik koji ograničava normalan razvoj nedostatak prvog elementa. Stoga se gnojiva koja sadrže dušik u početku trebaju primijeniti na tlo. Značenje zakona izneseno je što je moguće jasnije i jasnije u takozvanoj „Liebig buretu” (na slici iznad). Njegova je suština da kada se posuda napuni, voda počinje prelijevati preko ruba gdje je najkraća daska, a duljina ostatka više nije bitna.

Voda

Ovaj čimbenik je najteži i najznačajniji u usporedbi s ostalima. Voda je osnova života, jer igra važnu ulogu u životu pojedine stanice i cijelog organizma u cjelini. Održavanje njegove količine na odgovarajućoj razini jedna je od glavnih fizioloških funkcija svake biljke ili životinje. Voda kao čimbenik koji ograničava životnu aktivnost posljedica je neravnomjerne raspodjele vlage na Zemljinoj površini tijekom cijele godine. U procesu evolucije, mnogi organizmi su se prilagodili ekonomičnom korištenju vlage, doživljavajući suho razdoblje u stanju hibernacije ili mirovanja. Ovaj faktor je najizraženiji u pustinjama i polupustinjama, gdje postoji vrlo oskudan i osebujan biljni i životinjski svijet.

Svjetlo

Svjetlost koja dolazi u obliku sunčevog zračenja osigurava sve životne procese na planeti. Za organizme je važna njegova valna duljina, trajanje izlaganja i intenzitet zračenja. Ovisno o tim pokazateljima, organizam se prilagođava uvjetima okoline. Kao čimbenik koji ograničava postojanje, posebno je izražen na velikim morskim dubinama. Na primjer, biljke na dubini od 200 m više se ne nalaze. U sprezi s rasvjetom, ovdje "rade" još najmanje dva ograničavajuća čimbenika: tlak i koncentracija kisika. To se može usporediti s tropskim prašumama Južne Amerike, kao najpovoljnijim područjem za život.

Sobna temperatura

Nije tajna da svi fiziološki procesi koji se odvijaju u tijelu ovise o vanjskoj i unutarnjoj temperaturi. Štoviše, većina vrsta prilagođena je prilično uskom rasponu (15-30 °C). Ovisnost je posebno izražena kod organizama koji nisu u stanju samostalno održavati stalnu tjelesnu temperaturu, primjerice, gmazova (gmazova). U procesu evolucije formirane su mnoge prilagodbe kako bi se prevladao ovaj ograničeni čimbenik. Dakle, u vrućem vremenu, kako bi se izbjeglo pregrijavanje u biljkama, povećava se kroz stomate, kod životinja - kroz kožu i dišni sustav, kao i značajke ponašanja (skrivanje u hladu, jame, itd.).

Zagađivači

Vrijednost se ne može podcijeniti. Posljednjih nekoliko stoljeća za čovjeka je obilježio brzi tehnički napredak, brzi razvoj industrije. To je dovelo do činjenice da su se štetne emisije u vodena tijela, tlo i atmosferu povećale nekoliko puta. Tek nakon istraživanja moguće je razumjeti koji čimbenik ograničava ovu ili onu vrstu. Ovakvo stanje objašnjava činjenicu da se raznolikost vrsta pojedinih regija ili područja promijenila do neprepoznatljivosti. Organizmi se mijenjaju i prilagođavaju, jedno zamjenjuje drugo.

Sve su to glavni čimbenici koji ograničavaju život. Osim njih, tu su i mnoge druge, koje je jednostavno nemoguće nabrojati. Svaka vrsta, pa čak i pojedinac, je individualna, stoga će ograničavajući čimbenici biti vrlo raznoliki. Na primjer, za pastrve je važan postotak kisika otopljenog u vodi, za biljke - kvantitativni i kvalitativni sastav kukaca oprašivača itd.

Svi živi organizmi imaju određene granice izdržljivosti za jedan ili drugi ograničavajući čimbenik. Neki su dovoljno široki, drugi su uski. Ovisno o ovom pokazatelju, razlikuju se euribiont i stenobiont. Prvi su u stanju tolerirati veliku amplitudu fluktuacija različitih ograničavajućih čimbenika. Na primjer, živi posvuda od stepa do šuma-tundre, vukova itd. Stenobionti, naprotiv, mogu izdržati vrlo uske fluktuacije, a uključuju gotovo sve prašumske biljke.

Definicija

Ekologija- je znanost o međusobnom odnosu organizama i s okolnom neživom prirodom.

Pojam "ekologija" u znanstvenu je upotrebu uveo 1866. njemački zoolog i evolucionist, sljedbenik Charlesa Darwina E. Haeckela.

Ekološki zadaci:

Proučavanje prostorne distribucije i adaptivnih sposobnosti živih organizama, njihove uloge u kruženju tvari (ekologija jedinki ili autekologija).

Proučavanje dinamike i strukture stanovništva (ekologija stanovništva).

Proučavanje sastava i prostorne strukture zajednica, kruženja tvari i energije u biosustavima (ekologija zajednica ili ekologija ekosustava).

Proučavanje interakcije s okolišem pojedinih taksonomskih skupina organizama (ekologija biljaka, ekologija životinja, ekologija mikroorganizama i dr.).

Proučavanje različitih ekosustava: vode (hidrobiologija), šuma (šumarstvo).

Rekonstrukcija i proučavanje evolucije antičkih zajednica (paleoekologija).

Ekologija je usko povezana s drugim znanostima: fiziologijom, genetikom, fizikom, geografijom i biogeografijom, geologijom i teorijom evolucije.

U proračunima okoliša koriste se metode matematičkog i računalnog modeliranja, metoda statističke analize podataka.

okolišni čimbenici

Okolišni čimbenici- komponente okoliša koje utječu na živi organizam.

Postojanje određene vrste ovisi o kombinaciji mnogo različitih čimbenika. Štoviše, za svaku vrstu, značaj pojedinih čimbenika, kao i njihove kombinacije, vrlo su specifični.

Vrste okolišnih čimbenika:

Abiotički čimbenici- čimbenici nežive prirode, koji izravno ili neizravno djeluju na tijelo.
Primjeri: reljef, temperatura i vlaga, svjetlost, struja i vjetar.

Biotički čimbenici- čimbenici prirode koji utječu na tijelo.
Primjeri: mikroorganizmi, životinje i biljke.

Antropogeni čimbenici- čimbenici povezani s ljudskom djelatnošću.
Primjeri: izgradnja cesta, oranje, industrija i promet.

Abiotički čimbenici

klimatski: godišnji zbroj temperatura, prosječna godišnja temperatura, vlažnost, tlak zraka;

Proširiti

Proširiti

EKOLOŠKE SKUPINE BILJAKA

U odnosu na izmjenu vode

hidrofiti - biljke koje stalno žive u vodi;

hidrofiti - biljke djelomično potopljene u vodu;

helofiti - močvarne biljke;

higrofiti - kopnene biljke koje žive na pretjerano vlažnim mjestima;

mezofiti - biljke koje preferiraju umjerenu vlagu;

kserofiti - biljke prilagođene stalnom nedostatku vlage (uključujući sukulenti- biljke koje akumuliraju vodu u svojim tjelesnim tkivima (na primjer, Crassula i kaktusi);

sklerofiti su biljke otporne na sušu s čvrstim, kožastim listovima i stabljikama.

edafsko (tlo): mehanički sastav tla, zračnopropusnost tla, kiselost tla, kemijski sastav tla;

EKOLOŠKE SKUPINE BILJAKA

U odnosu na plodnost tla Razlikuju se sljedeće ekološke skupine biljaka:

oligotrofi - biljke siromašnih, neplodnih tla (škotski bor);

mezotrofi - biljke s umjerenom potrebom za hranjivim tvarima (većina šumskih biljaka umjerenih geografskih širina);

eutrofne - biljke koje zahtijevaju veliku količinu hranjivih tvari u tlu (hrast, lijeska, giht).

EKOLOŠKE SKUPINE BILJAKA

Sve biljke u odnosu na svijet mogu se podijeliti u tri skupine: heliofiti, sciofiti, fakultativni heliofiti.

Heliofiti su biljke koje vole svjetlo (stepske i livadne trave, biljke tundre, biljke ranog proljeća, većina kultiviranih biljaka na otvorenom terenu, mnogi korovi).

Sciofiti su biljke koje vole sjenu (šumske trave).

Fakultativni heliofiti su biljke otporne na sjenu, sposobne se razvijati i s vrlo velikom i s malom količinom svjetlosti (obična smreka, norveški javor, obični grab, lijeska, glog, jagoda, poljski geranija, mnoge sobne biljke).

Kombinacija različitih abiotičkih čimbenika određuje distribuciju vrsta organizama u različitim dijelovima svijeta. Određena biološka vrsta ne nalazi se svugdje, već na područjima gdje postoje uvjeti potrebni za njezino postojanje.

fitogen - utjecaj biljaka;

mikogeni - utjecaj gljivica;

zoogeni - utjecaj životinja;

mikrobiogeni - utjecaj mikroorganizama.

ANTROPOGENI ČIMBENICI

Iako čovjek utječe na živu prirodu kroz promjenu abiotičkih čimbenika i biotičkih odnosa vrsta, djelovanje ljudi na planeti izdvaja se kao posebna sila.

fizički: korištenje nuklearne energije, putovanja u vlakovima i zrakoplovima, utjecaj buke i vibracija;

kemijski: uporaba mineralnih gnojiva i pesticida, onečišćenje Zemljinih ljuski industrijskim i transportnim otpadom;

biološki: hrana; organizmi kojima osoba može biti stanište ili izvor hrane;

društveni – vezani uz odnose ljudi i život u društvu: interakcija s domaćim životinjama, sinantropskim vrstama (muhe, štakori itd.), korištenje cirkuskih i domaćih životinja.

Glavne metode antropogenog utjecaja su: uvoz biljaka i životinja, smanjenje staništa i uništavanje vrsta, izravan utjecaj na vegetaciju, oranje zemljišta, sječa i paljenje šuma, ispaša domaćih životinja, košnja, isušivanje, navodnjavanje i zalijevanje, onečišćenje zraka, stvaranje deponija smeća i pustara, stvaranje kulturnih fitocenoza. Tome treba dodati i razne oblike ratarske i stočarske djelatnosti, mjere zaštite bilja, zaštitu rijetkih i egzotičnih vrsta, lov životinja, njihovu aklimatizaciju itd.

Utjecaj antropogenog čimbenika od pojave čovjeka na Zemlji neprestano se povećava.

EKOLOŠKI OPTIMUM POGLEDA

Moguće je utvrditi opću prirodu utjecaja čimbenika okoliša na živi organizam. Svaki organizam ima specifičan skup prilagodbi na čimbenike okoliša i uspješno postoji samo u određenim granicama njihove varijabilnosti.

Ekološki optimum- vrijednost jednog ili više okolišnih čimbenika koji su najpovoljniji za postojanje određene vrste ili zajednice.

Proširiti

Optimalna zona- ovo je raspon čimbenika koji je najpovoljniji za život ove vrste.

Odstupanja od optimalnog određuju zonamaugnjetavanje (zonepesimizam). Što je jače odstupanje od optimuma, to je inhibicijski učinak ovog čimbenika na organizme izraženiji.

Kritične točke- minimalne i maksimalne tolerirane vrijednosti faktora iza kojeg organizam umire.

Područje tolerancije- raspon vrijednosti okolišnog čimbenika, u kojem je moguće postojanje organizma.

Svaki organizam ima svoje maksimume, optimume i minimume okolišnih čimbenika. Na primjer, kućna muha može izdržati temperaturne fluktuacije od 7 do 50 ° C, a ljudski okrugli crv živi samo na temperaturi ljudskog tijela.

EKOLOŠKA NIŠA

ekološka niša- skup okolišnih čimbenika (abiotičkih i biotičkih) koji su nužni za postojanje određene vrste.

Ekološka niša karakterizira način života organizma, uvjete njegovog staništa i prehrane. Za razliku od niše, pojam staništa se odnosi na teritorij na kojem živi organizam, odnosno njegovu "adresu". Na primjer, biljojedi stanovnici stepa - krava i klokan - zauzimaju istu ekološku nišu, ali imaju različita staništa. Naprotiv, stanovnici šume - vjeverica i los, također srodni biljojedima - zauzimaju različite ekološke niše.

Ekološka niša uvijek određuje distribuciju organizma i njegovu ulogu u zajednici.

U istoj zajednici dvije vrste ne mogu zauzimati istu ekološku nišu.

OGRANIČAVAČ

Ograničavajući (ograničavajući) faktor- svaki čimbenik koji ograničava razvoj ili postojanje organizma, vrste ili zajednice.

Na primjer, ako u tlu nedostaje određeni mikronutrijent, to uzrokuje smanjenje produktivnosti biljaka. Zbog nedostatka hrane, kukci koji se hrane ovim biljkama umiru. Potonje se odražava u preživljavanju entomofagnih grabežljivaca: drugih insekata, ptica i vodozemaca.

Ograničavajući čimbenici određuju raspon distribucije svake vrste. Na primjer, širenje mnogih vrsta životinja prema sjeveru ograničeno je nedostatkom topline i svjetlosti, prema jugu nedostatkom vlage.

Shelfordov zakon tolerancije

Ograničavajući čimbenik koji ograničava razvoj organizma može biti i minimalni i maksimalni utjecaj na okoliš.

Zakon tolerancije može se formulirati jednostavnije: loše je i premalo i prehraniti biljku ili životinju.

Iz ovog zakona slijedi posljedica: svaki višak materije ili energije zagađujuća je komponenta. Na primjer, u sušnim područjima višak vode je štetan, a voda se može smatrati zagađivačem.

Dakle, za svaku vrstu postoje granice vrijednosti vitalnih čimbenika abiotskog okoliša, koje ograničavaju zonu njezine tolerancije (stabilnosti). Živi organizam može postojati u određenom rasponu vrijednosti faktora. Što je taj interval širi, to je veći otpor organizma. Zakon tolerancije jedan je od temeljnih u modernoj ekologiji.

PRAVILNOSTI DJELOVANJA ČIMBENIKA OKOLIŠA

ZAKON OPTIMUM

Zakon Optimuma

Svaki čimbenik okoliša ima određene granice pozitivnog utjecaja na žive organizme.

Čimbenici pozitivno utječu na organizme samo u određenim granicama. Nedovoljno ili pretjerano njihovo djelovanje negativno utječe na organizme.

Zakon optimuma je univerzalan. Njime se definiraju granice uvjeta pod kojima je moguće postojanje vrsta, kao i mjera varijabilnosti tih uvjeta.

Stenobiontima- visokospecijalizirane vrste koje mogu živjeti samo u relativno stalnim uvjetima. Na primjer, dubokomorske ribe, bodljikaši, rakovi ne podnose temperaturne fluktuacije čak ni unutar 2-3 °C. Biljke vlažnih staništa (močvarni neven, impatiens i dr.) odmah venu ako zrak oko njih nije zasićen vodenom parom.

euribionta- vrste s velikim rasponom otpornosti (ekološki plastične vrste). Na primjer, kozmopolitske vrste.

Ako je potrebno naglasiti stav prema bilo kojem čimbeniku, upotrijebite kombinacije "steno-" i "evry-" u odnosu na njegovo ime, na primjer, stenotermna vrsta - ne tolerantna na temperaturne fluktuacije, euryhaline - sposobna živjeti s širokim fluktuacije saliniteta vode itd.

LIEBIGOV ZAKON MINIMUMA

Liebigov zakon minimuma ili zakon ograničavajućeg faktora

Najznačajniji čimbenik za organizam je faktor koji najviše odstupa od svoje optimalne vrijednosti.

Opstanak organizma ovisi o ovom minimalno (ili maksimalno) ekološkom čimbeniku koji je prisutan u ovom trenutku. U drugim vremenskim razdobljima, drugi čimbenici mogu biti ograničavajući. Tijekom svog života pojedinci vrste susreću se s raznim ograničenjima svoje vitalne aktivnosti. Dakle, čimbenik koji ograničava rasprostranjenost jelena je dubina snježnog pokrivača; leptiri zimske lopatice - zimska temperatura; a za lipljena – koncentracija kisika otopljenog u vodi.

Ovaj zakon se uzima u obzir u praksi poljoprivrede. Njemački kemičar Justus von Liebig utvrdio je da produktivnost kultiviranih biljaka prvenstveno ovisi o hranjivom (mineralnom elementu) koji je prisutan u tlu. najslabiji. Na primjer, ako je fosfor u tlu samo 20% potrebne količine, a kalcij 50% stope, tada će ograničavajući čimbenik biti nedostatak fosfora; Prije svega, potrebno je u tlo unijeti gnojiva koja sadrže fosfor.

Figurativni prikaz ovog zakona nazvan je po znanstveniku - takozvana "Liebigova bačva" (vidi sl.). Suština modela je da prilikom punjenja bačve voda počinje prelijevati kroz najmanju dasku u bačvi i duljina preostalih dasaka više nije bitna.

INTERAKCIJA ČIMBENIKA OKOLIŠA

Promjena intenziteta jednog čimbenika okoliša može suziti granicu izdržljivosti organizma na drugi čimbenik ili je, obrnuto, povećati.

U prirodnom okruženju djelovanje čimbenika na tijelo može se zbrojiti, međusobno pojačati ili nadoknaditi.

zbrajanje faktora. Primjer: visoka radioaktivnost okoliša i istovremeni sadržaj nitratnog dušika u pitkoj vodi i hrani višestruko povećavaju opasnost po zdravlje ljudi nego svaki od ovih čimbenika zasebno.

Međusobno jačanje (fenomen sinergije). Posljedica toga je smanjenje vitalnosti organizma. Visoka vlažnost značajno smanjuje otpornost tijela na visoke temperature. Smanjenje sadržaja dušika u tlu dovodi do smanjenja otpornosti žitarica na sušu.

Naknada. Primjer: patke ostavljene zimovati u umjerenim geografskim širinama nedostatak topline nadoknađuju obilnom hranom; siromaštvo tla u vlažnoj ekvatorijalnoj šumi nadoknađuje se brzim i učinkovitim kruženjem tvari; na mjestima gdje ima puno stroncija, mekušci mogu zamijeniti kalcij u svojim školjkama stroncijem. Optimalna temperatura povećava toleranciju na nedostatak vlage i hrane.

Istodobno, nijedan od čimbenika potrebnih tijelu ne može se u potpunosti zamijeniti drugim. Na primjer, nedostatak vlage usporava proces fotosinteze čak i uz optimalno osvjetljenje i koncentraciju $CO_2$ u atmosferi; nedostatak topline ne može se nadomjestiti obiljem svjetla, a mineralni elementi potrebni za ishranu biljaka ne mogu se nadomjestiti vodom. Stoga, ako vrijednost barem jednog od potrebnih čimbenika prelazi granice tolerancije, tada postojanje organizma postaje nemoguće (vidi Liebigov zakon).

Intenzitet utjecaja okolišnih čimbenika izravno ovisi o trajanju tog utjecaja. Dugotrajno izlaganje visokim ili niskim temperaturama štetno je za mnoge biljke, dok biljke normalno podnose kratkotrajne padove.

Dakle, čimbenici okoliša djeluju na organizme zajednički i istovremeno. Prisutnost i prosperitet organizama u određenom staništu ovisi o čitavom nizu uvjeta.

OKOLIŠNI ČIMBENICI

Okolišni čimbenici - to su određeni uvjeti i elementi okoliša koji imaju specifičan učinak na živi organizam. Tijelo reagira na djelovanje čimbenika okoliša adaptivnim reakcijama. Čimbenici okoliša određuju uvjete za postojanje organizama.

Klasifikacija čimbenika okoliša (prema podrijetlu)

• 1. Abiotički čimbenici su skup čimbenika nežive prirode koji utječu na život i rasprostranjenost živih organizama. Među njima se razlikuju:
• 1.1. Fizički čimbenici- takvi čimbenici čiji je izvor fizičko stanje ili pojava (npr. temperatura, tlak, vlažnost, kretanje zraka itd.).
• 1.2. Kemijski čimbenici- takvi čimbenici koji su posljedica kemijskog sastava okoliša (slanost vode, sadržaj kisika u zraku itd.).
• 1.3. Edafski čimbenici(tlo) - skup kemijskih, fizikalnih, mehaničkih svojstava tla i stijena koja utječu i na organizme kojima su stanište i na korijenski sustav biljaka (vlažnost, struktura tla, sadržaj hranjivih tvari itd.).
• 2. Biotički čimbenici - skup utjecaja životne aktivnosti nekih organizama na životnu aktivnost drugih, kao i na neživu komponentu staništa.
• 2.1. Intraspecifične interakcije karakteriziraju odnose između organizama na populacijskoj razini. Temelje se na intraspecifičnom natjecanju.
• 2.2. Interspecies interakcije karakterizirati odnos između različitih vrsta, koji može biti povoljan, nepovoljan i neutralan. Sukladno tome, prirodu utjecaja označavamo s +, - ili 0. Tada su moguće sljedeće vrste kombinacija međuvrsnih odnosa:
• 00 neutralizam- obje vrste su neovisne i nemaju utjecaja jedna na drugu; rijetko se nalazi u prirodi (vjeverica i los, leptir i komarac);

+0 komenzalizam- jedna vrsta koristi, dok druga nema nikakve koristi, šteti također; (veliki sisavci (psi, jeleni) služe kao nosioci plodova i sjemena biljaka (čičak), bez ikakve štete ili koristi);

-0 amensalizam- jedna vrsta doživljava inhibiciju rasta i razmnožavanja od druge; (svjetloljubivo bilje koje raste ispod smreke pate od sjenčanja, a to je ravnodušno prema samom stablu);

++ simbioza- obostrano koristan odnos:

• ? mutualizam- vrste ne mogu postojati jedna bez druge; smokve i pčele oprašivačice; lišajevi;
• ? proto-operacija- suživot je koristan za obje vrste, ali nije preduvjet za opstanak; oprašivanje pčelama različitih livadskih biljaka;
• - - natjecanje- svaka od vrsta ima štetan učinak na drugu; (biljke se međusobno natječu za svjetlost i vlagu, tj. kada koriste iste resurse, osobito ako su nedostatni);

Predatorstvo - grabežljiva vrsta hrani se svojim plijenom;

Postoji još jedna klasifikacija čimbenika okoliša. Većina se čimbenika kvalitativno i kvantitativno mijenja tijekom vremena. Na primjer, klimatski čimbenici (temperatura, osvjetljenje, itd.) mijenjaju se tijekom dana, sezone i godine. Čimbenici koji se redovito mijenjaju tijekom vremena nazivaju se časopis . To uključuje ne samo klimatske, već i neke hidrografske - oseke i tokove, neke oceanske struje. Čimbenici koji nastaju neočekivano (erupcija vulkana, napad grabežljivaca itd.) nazivaju se neperiodični .

To su svi čimbenici okoliša na koje tijelo reagira adaptivnim reakcijama.

Okoliš je jedan od temeljnih ekoloških pojmova koji označava kompleks okolišnih uvjeta koji utječu na život organizama. U širem smislu, okolina se shvaća kao ukupnost materijalnih tijela, pojava i energije koji utječu na tijelo. Moguće je i konkretnije, prostornije shvaćanje okoliša kao neposredne okoline organizma – njegovog staništa. Stanište je sve ono u čemu živi organizam, to je dio prirode koji okružuje žive organizme i na njih izravno ili neizravno djeluje. Oni. elementi okoliša, koji nisu ravnodušni prema određenom organizmu ili vrsti i na ovaj ili onaj način utječu na njega, su čimbenici u odnosu na njega.

Komponente okoliša su raznolike i promjenjive, stoga se živi organizmi neprestano prilagođavaju i reguliraju svoju vitalnu aktivnost u skladu s tekućim varijacijama u parametrima vanjskog okoliša. Takve prilagodbe organizama nazivaju se prilagodbama i omogućuju im preživljavanje i razmnožavanje.

Svi čimbenici okoliša podijeljeni su na

• Abiotički čimbenici - čimbenici nežive prirode koji izravno ili neizravno djeluju na tijelo - svjetlost, temperatura, vlažnost, kemijski sastav zraka, vode i okoliša tla itd. (tj. svojstva okoliša čija pojava i utjecaj ne ovisi izravno o aktivnosti živih organizama) .
• Biotički čimbenici - svi oblici utjecaja na organizam od okolnih živih bića (mikroorganizmi, utjecaj životinja na biljke i obrnuto).
• Antropogeni čimbenici su različiti oblici djelovanja ljudskog društva koji dovode do promjene prirode kao staništa drugih vrsta ili izravno utječu na njihov život.

Čimbenici okoliša utječu na žive organizme

• kao iritansi koji uzrokuju adaptivne promjene u fiziološkim i biokemijskim funkcijama;
• kao ograničavači, što onemogućuje postojanje u ovim uvjetima;
• kao modifikatori koji uzrokuju strukturne i funkcionalne promjene u organizmima, te kao signali koji upućuju na promjene u drugim čimbenicima okoliša.

U ovom slučaju moguće je utvrditi opću prirodu utjecaja čimbenika okoliša na živi organizam.

Svaki organizam ima specifičan skup prilagodbi na čimbenike okoliša i uspješno postoji samo u određenim granicama njihove varijabilnosti. Najpovoljnija razina čimbenika za životnu aktivnost naziva se optimalnom.

S malim vrijednostima ili s prekomjernim utjecajem faktora, vitalna aktivnost organizama naglo pada (osjetljivo je inhibirana). Raspon djelovanja ekološkog čimbenika (područje tolerancije) ograničen je minimalnim i maksimalnim točkama koje odgovaraju ekstremnim vrijednostima ovog faktora, pri kojima je moguće postojanje organizma.

Gornja razina faktora, izvan koje vitalna aktivnost organizama postaje nemoguća, naziva se maksimum, a donja razina naziva se minimum (Sl.). Naravno, svaki organizam ima svoje maksimume, optimume i minimume okolišnih čimbenika. Na primjer, kućna muha može izdržati temperaturne fluktuacije od 7 do 50 ° C, a ljudski okrugli crv živi samo na temperaturi ljudskog tijela.

Točke optimala, minimuma i maksimuma tri su kardinalne točke koje određuju mogućnosti reakcije organizma na ovaj čimbenik. Ekstremne točke krivulje, koje izražavaju stanje potlačenosti s nedostatkom ili viškom faktora, nazivaju se pesimum područjima; odgovaraju pesimalnim vrijednostima faktora. Blizu kritičnih točaka su subletalne vrijednosti faktora, a izvan zone tolerancije su smrtonosne zone faktora.

Uvjeti okoline u kojima bilo koji čimbenik ili njihova kombinacija nadilazi zonu udobnosti i djeluje depresivno, u ekologiji se često nazivaju ekstremnim, graničnim (ekstremnim, teškim). Oni karakteriziraju ne samo ekološke situacije (temperatura, salinitet), već i takva staništa gdje su uvjeti blizu granica mogućnosti postojanja biljaka i životinja.

Na svaki živi organizam istodobno utječe niz čimbenika, ali samo jedan od njih ograničava. Čimbenik koji postavlja okvir za postojanje organizma, vrste ili zajednice naziva se ograničavajući (ograničavajući). Primjerice, rasprostranjenost mnogih životinja i biljaka na sjeveru ograničena je nedostatkom topline, dok na jugu ograničavajući čimbenik za istu vrstu može biti nedostatak vlage ili potrebne hrane. Međutim, granice izdržljivosti organizma u odnosu na ograničavajući faktor ovise o razini ostalih čimbenika.

Neki organizmi zahtijevaju uvjete unutar uskih granica za život, tj. optimalni raspon nije konstantan za vrstu. Optimalni učinak faktora također je različit kod različitih vrsta. Raspon krivulje, tj. udaljenost između graničnih točaka, pokazuje zonu djelovanja čimbenika okoliša na organizam (slika 104). U uvjetima bliskim pragu djelovanja faktora, organizmi se osjećaju potlačenim; mogu postojati, ali ne dostižu puni razvoj. Biljke obično ne donose plodove. U životinja, naprotiv, pubertet se ubrzava.

Veličina raspona faktora, a posebno zona optimala, omogućuje prosuđivanje izdržljivosti organizama u odnosu na zadani element okoliša, te ukazuje na njihovu ekološku amplitudu. S tim u vezi, organizmi koji mogu živjeti u prilično različitim okolišnim uvjetima nazivaju se svrybiont (od grčkog "evros" - širok). Na primjer, smeđi medvjed živi u hladnoj i toploj klimi, u suhim i vlažnim područjima i jede raznoliku biljnu i životinjsku hranu.

U odnosu na privatne okolišne čimbenike koristi se izraz koji počinje istim prefiksom. Na primjer, životinje koje mogu postojati u širokom rasponu temperatura nazivaju se euritermnim, a organizmi koji mogu živjeti samo u uskim temperaturnim rasponima nazivaju se stenotermni. Prema istom principu, organizam može biti eurihidrid ili stenohidrid, ovisno o njegovom odgovoru na fluktuacije vlažnosti; eurihalin ili stenohalin - ovisno o sposobnosti podnošenja različitih vrijednosti slanosti itd.

Postoje i koncepti ekološke valencije, što je sposobnost organizma da nastanjuje različite sredine, i ekološke amplitude, koja odražava širinu raspona faktora ili širinu optimalne zone.

Kvantitativne zakonitosti reakcije organizama na djelovanje čimbenika okoliša razlikuju se u skladu s uvjetima njihovog staništa. Stenobiontnost ili euribiontnost ne karakterizira specifičnost vrste u odnosu na bilo koji ekološki čimbenik. Na primjer, neke životinje su ograničene na uski temperaturni raspon (tj. stenotermne) i mogu istovremeno postojati u širokom rasponu saliniteta okoliša (eurihalin).

Čimbenici okoliša utječu na živi organizam istovremeno i zajednički, a djelovanje jednog od njih u određenoj mjeri ovisi o kvantitativnoj ekspresiji drugih čimbenika – svjetlosti, vlažnosti, temperature, okolnih organizama itd. Taj obrazac nazivamo interakcijom čimbenika. Ponekad se nedostatak jednog čimbenika djelomično nadoknađuje jačanjem aktivnosti drugog; dolazi do djelomične supstitucije djelovanja okolišnih čimbenika. Istodobno, nijedan od čimbenika potrebnih tijelu ne može se u potpunosti zamijeniti drugim. Fototrofne biljke ne mogu rasti bez svjetlosti u najoptimalnijim uvjetima temperature ili prehrane. Stoga, ako vrijednost barem jednog od potrebnih čimbenika prelazi granice tolerancije (ispod minimuma ili iznad maksimuma), tada postojanje organizma postaje nemoguće.

Čimbenici okoliša koji imaju pesimalnu vrijednost u specifičnim uvjetima, tj. oni koji su najudaljeniji od optimuma, posebno otežavaju opstanak vrste u tim uvjetima, unatoč optimalnoj kombinaciji drugih uvjeta. Ta se ovisnost naziva zakonom ograničavajućih faktora. Takvi čimbenici koji odstupaju od optimalnog dobivaju iznimnu važnost u životu vrste ili pojedinih jedinki, određujući njihov geografski raspon.

Identifikacija ograničavajućih čimbenika vrlo je važna u poljoprivrednoj praksi za uspostavljanje ekološke valencije, posebno u najosjetljivijim (kritičnim) razdobljima ontogeneze životinja i biljaka.