Czynniki antropogeniczne, ich wpływ na organizmy.

Czynniki antropogeniczne- są to formy działalności człowieka mające wpływ na organizmy żywe i warunki ich bytowania: wyrąb, orka, nawadnianie, wypas, budowa zbiorników, wodociągi, ropociągi i gazociągi, układanie dróg, linii energetycznych itp. Wpływ działalności człowieka na organizmy żywe i ich warunki środowiskowe siedliska mogą być bezpośrednie i pośrednie. Na przykład wycinanie drzew w lesie podczas pozyskiwania drewna ma bezpośredni wpływ na wycinane drzewa (wyrąb, odgałęzienie, piłowanie, usuwanie itp.) i jednocześnie ma pośredni wpływ na rośliny baldachim drzew, zmieniający warunki ich siedliska: oświetlenie, temperaturę, cyrkulację powietrza itp. Ze względu na zmiany warunków środowiskowych rośliny cieniolubne i wszelkie organizmy z nimi związane nie będą już mogły żyć i rozwijać się na obszarze cięcia. Wśród czynników abiotycznych wyróżnia się czynniki klimatyczne (oświetlenie, temperatura, wilgotność, wiatr, ciśnienie itp.) oraz hydrograficzne (woda, prąd, zasolenie, przepływ stojący itp.).

Czynniki wpływające na organizmy i warunki ich siedlisk zmieniają się w ciągu dnia, pory roku i roku (temperatura, opady, oświetlenie itp.). Dlatego wyróżniają regularnie się zmienia oraz powstające spontanicznie ( nieoczekiwane) czynniki. Czynniki regularnie zmieniające się nazywamy czynnikami okresowymi. Obejmują one zmianę dnia i nocy, pory roku, pływy itp. Organizmy żywe przystosowały się do skutków tych czynników w wyniku długiej ewolucji. Czynniki powstające spontanicznie nazywane są nieokresowymi. Należą do nich wybuchy wulkanów, powodzie, pożary, spływy błotne, atak drapieżników na zdobycz itp. Organizmy żywe nie są przystosowane do wpływu czynników nieokresowych i nie mają żadnych adaptacji. Dlatego prowadzą do śmierci, obrażeń i chorób organizmów żywych, niszczą ich siedliska.

Człowiek często wykorzystuje na swoją korzyść czynniki nieokresowe. Np. w celu usprawnienia regeneracji zielonki pastwisk i sianokosów urządza na wiosnę jesień, czyli tzw. podpala starą roślinność; stosowanie pestycydów i herbicydów niszczy szkodniki upraw rolnych, chwasty pól i ogrodów, niszczy patogeny, bakterie i bezkręgowce itp.

Zbiór czynników tego samego rodzaju stanowi górny poziom pojęć. Niższy poziom pojęć wiąże się ze znajomością poszczególnych czynników środowiskowych (tab. 3).

Tabela 3 - Poziomy pojęcia „czynnika środowiskowego”

Pomimo dużej różnorodności czynników środowiskowych, można zidentyfikować szereg ogólnych wzorców w naturze ich wpływu na organizmy oraz w reakcjach istot żywych.

Prawo Optimum. Każdy czynnik ma tylko pewne granice pozytywnego wpływu na organizmy. Korzystny efekt nazywa się strefa optymalnego czynnika ekologicznego lub po prostu optymalny dla organizmów tego gatunku (ryc. 5).

Rysunek 5 - Zależność wyników czynnika środowiskowego od jego intensywności

Im silniejsze odchylenie od optimum, tym silniejszy jest hamujący wpływ tego czynnika na organizmy ( strefa pesymizmu). Maksymalne i minimalne tolerowane wartości czynnika to punkty krytyczne, poza którymi istnienie nie jest już możliwe, następuje śmierć. Granice wytrzymałości między punktami krytycznymi są nazywane walencja środowiskoważywych istot w odniesieniu do określonego czynnika środowiskowego. Punkty, które ją wiązały, tj. maksymalne i minimalne temperatury odpowiednie do życia są granicami stabilności. Pomiędzy strefą optymalną a granicami stabilności roślina doświadcza narastającego stresu, tj. mówimy o strefach stresu, czyli strefach ucisku w zakresie stabilności. W miarę oddalania się od optimum, w końcu, po osiągnięciu granic stabilności organizmu, następuje jego śmierć.

Gatunki, których istnienie wymaga ściśle określonych warunków środowiskowych, nazywane są gatunkami mało odpornymi stenobiont(wąska walencja ekologiczna) , a te, które potrafią dostosować się do różnych warunków środowiskowych, są odporne - eurybiontyczny(szeroka walencja ekologiczna) (ryc. 6).

Rysunek 6 - Plastyczność ekologiczna gatunków (według Yu. Odum, 1975)

Eurybiontyczny przyczynia się do szerokiej dystrybucji gatunków. Stenobiontowość zwykle ogranicza zakresy.

Stosunek organizmów do fluktuacji jednego lub drugiego konkretnego czynnika wyraża się przez dodanie przedrostka eury- lub stheno- do nazwy czynnika. Na przykład w odniesieniu do temperatury rozróżnia się organizmy eury- i ciepłolubne, w stosunku do stężenia soli - eury- i stenohalinowe, w stosunku do światła - eury- i stenofotyczne itp.

Prawo minimum J. Liebiga. Niemiecki agronom J. Liebig w 1870 r. jako pierwszy ustalił, że plon (produkt) zależy od czynnika, który jest w środowisku minimum i sformułował prawo minimum, które mówi: „substancja, która jest w Minimum kontroluje uprawę i określa wielkość oraz stabilność w czasie."

Formułując prawo Liebig miał na uwadze ograniczający wpływ na rośliny ważnych pierwiastków chemicznych obecnych w ich środowisku w niewielkich i sporadycznych ilościach. Te pierwiastki nazywane są pierwiastkami śladowymi. Należą do nich: miedź, cynk, żelazo, bor, krzem, molibden, wanad, kobalt, chlor, jod, sód. Pierwiastki śladowe, podobnie jak witaminy, działają jak katalizatory, pierwiastki chemiczne fosfor, potas, wapń, magnez, siarka, których organizmy potrzebują w stosunkowo wysokim stopniu, nazywamy makroelementami. Ale jeśli te pierwiastki w glebie zawierają więcej niż jest to konieczne do normalnego życia organizmów, to również są ograniczające. Zatem mikro- i makroelementy w środowisku organizmów żywych powinny zawierać tyle, ile jest to konieczne do ich normalnej egzystencji i aktywności życiowej. Zmiana zawartości mikro- i makroelementów w kierunku zmniejszania się lub zwiększania od wymaganej ilości ogranicza istnienie organizmów żywych.

Środowiskowe czynniki ograniczające określają zasięg geograficzny gatunku. Charakter tych czynników może być inny. Zatem przemieszczanie się gatunków na północ może być ograniczone brakiem ciepła, a na tereny pustynne brakiem wilgoci lub zbyt wysokimi temperaturami. Relacje biotyczne mogą również służyć jako czynnik ograniczający dystrybucję, np. okupacja danego terytorium przez silniejszego konkurenta, czy brak zapylaczy dla roślin.

Prawo tolerancji W. Shelforda. Każdy organizm w przyrodzie jest w stanie przez pewien czas wytrzymać wpływ czynników okresowych zarówno w kierunku spadku, jak i kierunku ich wzrostu do określonej granicy. Opierając się na tej zdolności organizmów żywych, amerykański zoolog W. Shelford w 1913 r. sformułował prawo tolerancji (od łacińskiego „tolerantica” - cierpliwość: zdolność organizmu do znoszenia wpływu czynników środowiskowych do pewnego limitu), który brzmi: „O braku lub niemożności rozwoju ekosystemu decyduje nie tylko brak (ilościowy lub jakościowy), ale także nadmiar któregokolwiek z czynników (światło, ciepło, woda), którego poziom może być bliski granice tolerowane przez ten organizm. Te dwa limity: minimum ekologiczne i maksimum ekologiczne, których wpływ żywy organizm może wytrzymać, nazywane są granicami tolerancji (tolerancji), na przykład, jeśli pewien organizm jest w stanie żyć w temperaturach od 30 ° C do - 30 ° C, to jego granica tolerancji mieści się w tych granicach.

Eurobionty, ze względu na dużą tolerancję, czy też dużą amplitudę ekologiczną, są szeroko rozpowszechnione, bardziej odporne na czynniki środowiskowe, czyli bardziej odporne. Odchylenia wpływu czynników od optymalnego przygnębiają organizm żywy. Wartościowość ekologiczna niektórych organizmów jest wąska (np. pantera śnieżna, orzech włoski, w strefie umiarkowanej), w innych szeroka (np. wilk, lis, zając, trzcina, mniszek lekarski itp.).

Po odkryciu tego prawa przeprowadzono liczne badania, dzięki którym poznano granice istnienia wielu roślin i zwierząt. Jednym z takich przykładów jest wpływ zanieczyszczeń powietrza na organizm człowieka. Przy wartościach stężenia C lat człowiek umiera, ale nieodwracalne zmiany w jego organizmie zachodzą przy znacznie niższych stężeniach: C lim. Dlatego prawdziwy zakres tolerancji jest dokładnie określony przez te wskaźniki. Oznacza to, że muszą być one doświadczalnie określone dla każdego zanieczyszczającego lub szkodliwego związku chemicznego i nie przekraczać jego zawartości w określonym środowisku. W sanitarnej ochronie środowiska ważne są nie dolne granice odporności na szkodliwe substancje, ale górne granice, ponieważ zanieczyszczenie środowiska - to nadmiar odporności organizmu. Zadanie lub warunek jest postawiony: faktyczne stężenie zanieczyszczenia C nie powinno przekraczać C lim. Fakt< С лим. С ¢ лим является предельно допустимой концентрации С ПДК или ПДК.

Interakcja czynników. Optymalną strefę i granice wytrzymałości organizmów w stosunku do dowolnego czynnika środowiskowego można przesuwać w zależności od siły i kombinacji innych czynników działających jednocześnie. Na przykład ciepło jest łatwiejsze do zniesienia w suchym, ale nie wilgotnym powietrzu. Zagrożenie zamarzaniem jest znacznie większe w mrozie przy silnym wietrze niż przy spokojnej pogodzie . Zatem ten sam czynnik w połączeniu z innymi ma nierówny wpływ na środowisko. Powstaje efekt częściowej wzajemnej substytucji czynników. Na przykład więdnięcie roślin można powstrzymać zarówno poprzez zwiększenie ilości wilgoci w glebie, jak i obniżenie temperatury powietrza, co zmniejsza parowanie.

Jednak wzajemna kompensacja działania czynników środowiskowych ma pewne ograniczenia i nie można całkowicie zastąpić jednego z nich drugim. Ekstremalnego braku ciepła na pustyniach polarnych nie da się zrekompensować ani obfitością wilgoci, ani całodobowym oświetleniem. .

Grupy organizmów żywych w odniesieniu do czynników środowiskowych:

Światło lub promieniowanie słoneczne. Wszystkie żywe organizmy potrzebują energii z zewnątrz do przeprowadzania procesów życiowych. Jego głównym źródłem jest promieniowanie słoneczne, które stanowi około 99,9% całkowitego bilansu energetycznego Ziemi. Albedo to ułamek odbitego światła.

Najważniejsze procesy zachodzące w roślinach i zwierzętach z udziałem światła:

Fotosynteza. Do fotosyntezy zużywa się średnio 1-5% światła padającego na rośliny. Fotosynteza jest źródłem energii dla reszty łańcucha pokarmowego. Światło jest niezbędne do syntezy chlorofilu. Wiążą się z tym wszelkie adaptacje roślin w stosunku do światła - mozaika liści (ryc. 7), rozmieszczenie glonów w zbiorowiskach wodnych nad warstwami wody itp.

Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi warunków oświetleniowych zwyczajowo dzieli się rośliny na następujące grupy ekologiczne:

kochający światło lub heliofity- rośliny siedlisk otwartych, stale dobrze oświetlonych. Ich adaptacje świetlne są następujące - małe liście, często rozcięte, w południe mogą zwrócić się ku słońcu; liście są grubsze, mogą być pokryte naskórkiem lub nalotem woskowym; komórki naskórka i mezofilu są mniejsze, miąższ palisadowy wielowarstwowy; międzywęźla są krótkie itp.

kochający cień lub scyofity- rośliny niższych poziomów zacienionych lasów, jaskiń i roślin głębinowych; nie tolerują silnego światła od bezpośredniego światła słonecznego. Mogą fotosyntetyzować nawet w bardzo słabym świetle; liście są ciemnozielone, duże i cienkie; miąższ palisadowy jest jednowarstwowy i jest reprezentowany przez większe komórki; mozaika liści jest wyraźna.

odporny na cień lub heliofity fakultatywne- toleruje mniej lub bardziej cieniowanie, ale dobrze rośnie w świetle; łatwiej niż inne rośliny odbudowują się pod wpływem zmieniających się warunków oświetleniowych. Do tej grupy należą trawy leśne i łąkowe, krzewy. Adaptacje powstają w zależności od warunków oświetleniowych i mogą być odbudowane, gdy zmienia się reżim świetlny (rys. 8). Przykładem są drzewa iglaste, które rosły na otwartej przestrzeni i pod okapem lasu.

transpiracja- proces odparowywania wody przez liście roślin w celu obniżenia temperatury. Około 75% promieniowania słonecznego padającego na rośliny jest zużywane na parowanie wody, a tym samym wzmaga transpirację; jest to ważne w związku z problemem ochrony wód.

fotoperiodyzm. Jest to ważne dla synchronizacji aktywności życiowej i zachowania roślin i zwierząt (zwłaszcza ich rozmnażania) z porami roku. Fototropizm i fotonasty w roślinach są ważne dla zapewnienia roślinom wystarczającej ilości światła. Fototaksja u zwierząt i roślin jednokomórkowych jest niezbędna do znalezienia odpowiedniego siedliska.

Wizja u zwierząt. Jedna z najważniejszych funkcji sensorycznych. Pojęcie światła widzialnego jest różne dla różnych zwierząt. Grzechotniki widzą w podczerwonej części widma; pszczoły są bliżej obszaru ultrafioletowego. U zwierząt żyjących w miejscach, do których nie dociera światło, oczy mogą być całkowicie lub częściowo zmniejszone. Zwierzęta prowadzące nocny lub zmierzchowy tryb życia nie rozróżniają dobrze kolorów i widzą wszystko w czerni i bieli; ponadto u takich zwierząt wielkość oczu jest często przerośnięta. Światło jako środek orientacji odgrywa ważną rolę w życiu zwierząt. Wiele ptaków podczas lotów jest kierowanych za pomocą wzroku przez słońce lub gwiazdy. Niektóre owady, takie jak pszczoły, mają tę samą zdolność.

Inne procesy. Synteza witaminy D u ludzi. Jednak przedłużona ekspozycja na promienie ultrafioletowe może powodować uszkodzenie tkanek, zwłaszcza u zwierząt; w związku z tym opracowano urządzenia ochronne - pigmentację, behawioralne reakcje unikania itp. Pewną wartość sygnału u zwierząt odgrywa bioluminescencja, czyli zdolność do świecenia. Sygnały świetlne emitowane przez ryby, mięczaki i inne organizmy wodne służą do przyciągania ofiar, osobników przeciwnej płci.

Temperatura. Reżim termiczny jest najważniejszym warunkiem istnienia żywych organizmów. Głównym źródłem ciepła jest promieniowanie słoneczne.

Granicami istnienia życia są temperatury, w których możliwa jest normalna struktura i funkcjonowanie białek, średnio od 0 do +50 °C. Jednak wiele organizmów posiada wyspecjalizowane układy enzymatyczne i jest przystosowane do aktywnego bytowania w temperaturach ciała wykraczające poza te granice (tab. 5). Najniższa temperatura, na której znajdują się żywe istoty, to -200°C, a najwyższa do +100°C.

Tabela 5 - Wskaźniki temperatury w różnych środowiskach życia (0 C)

W odniesieniu do temperatury wszystkie organizmy dzielą się na 2 grupy: kochające zimno i kochające ciepło.

kochający zimno (kriofile) zdolny do życia w warunkach stosunkowo niskich temperatur. Bakterie, grzyby, mięczaki, robaki, stawonogi itp. żyją w temperaturze -8°C Z roślin: drzewa w Jakucji mogą wytrzymać temperaturę -70°C. Na Antarktydzie w tej samej temperaturze żyją porosty, niektóre rodzaje glonów i pingwiny. W warunkach laboratoryjnych nasiona, zarodniki niektórych roślin, nicienie tolerują temperaturę zera absolutnego wynoszącą -273,16°C. Zawieszenie wszystkich procesów życiowych nazywa się letargu.

organizmy ciepłolubne (termofile) - mieszkańcy gorących regionów Ziemi. Są to bezkręgowce (owady, pajęczaki, mięczaki, robaki), rośliny. Wiele gatunków organizmów toleruje bardzo wysokie temperatury. Na przykład gady, chrząszcze, motyle wytrzymują temperatury do +45-50°C. Na Kamczatce sinice żyją w temperaturze + 75-80 ° C, cierń wielbłąda toleruje temperaturę + 70 ° C.

Bezkręgowce, ryby, gady, płazy nie mają zdolności do utrzymywania stałej temperatury ciała w wąskich granicach. Nazywają się poikilotermiczny lub z zimną krwią. Zależą od poziomu ciepła dochodzącego z zewnątrz.

Ptaki i ssaki są w stanie utrzymać stałą temperaturę ciała niezależnie od temperatury otoczenia. To jest - organizmy homoiotermiczne lub stałocieplne. Nie są zależne od zewnętrznych źródeł ciepła. Ze względu na wysoką przemianę materii wytwarzają wystarczającą ilość ciepła, które można zmagazynować.

Adaptacje temperaturowe organizmów: Termoregulacja chemiczna - aktywny wzrost produkcji ciepła w odpowiedzi na spadek temperatury; termoregulacja fizyczna- zmiana poziomu wymiany ciepła, zdolności do zatrzymywania ciepła lub przeciwnie, rozpraszania ciepła. Linia włosów, rozmieszczenie rezerw tłuszczu, wielkość ciała, budowa narządów itp.

Reakcje behawioralne- poruszanie się w przestrzeni pozwala uniknąć niekorzystnych temperatur, hibernacji, marazmu, zbijania się, migracji, zakopywania się itp.

Wilgotność. Woda jest ważnym czynnikiem środowiskowym. Wszystkie reakcje biochemiczne zachodzą w obecności wody.

Tabela 6 – Zawartość wody w różnych organizmach (% masy ciała)

Czynniki antropogeniczne (definicja i przykłady). Ich wpływ na biotyczne i abiotyczne czynniki środowiska przyrodniczego

antropogeniczna degradacja gleby naturalna

Czynniki antropogeniczne to zmiany w środowisku naturalnym, które zaszły w wyniku działalności gospodarczej i innej działalności człowieka. Próbując przetworzyć przyrodę, aby dostosować ją do swoich potrzeb, człowiek przekształca naturalne środowisko organizmów żywych, wpływając na ich życie. Czynniki antropogeniczne obejmują następujące typy:

1. Chemiczny.

2. Fizyczne.

3. Biologiczne.

4. Społeczny.

Chemiczne czynniki antropogeniczne obejmują stosowanie nawozów mineralnych i toksycznych chemikaliów do uprawy pól, a także zanieczyszczenie wszystkich muszli ziemskich przez transport i odpady przemysłowe. Czynniki fizyczne obejmują wykorzystanie energii jądrowej, podwyższony poziom hałasu i wibracji w wyniku działalności człowieka, w szczególności przy korzystaniu z różnych pojazdów. Czynniki biologiczne to żywność. Obejmują one również organizmy, które mogą zamieszkiwać ludzkie ciało lub te, dla których dana osoba jest potencjalnie pożywieniem. Czynniki społeczne są determinowane przez współistnienie ludzi w społeczeństwie i ich relacje. Wpływ człowieka na środowisko może być bezpośredni, pośredni i złożony. Bezpośredni wpływ czynników antropogenicznych odbywa się z silnym krótkotrwałym wpływem któregokolwiek z nich. Na przykład podczas układania autostrady lub układania torów kolejowych przez las, sezonowych polowań komercyjnych na określonym obszarze itp. Oddziaływanie pośrednie objawia się zmianą krajobrazów naturalnych spowodowaną działalnością gospodarczą człowieka o niskiej intensywności w długim okresie czasu. Jednocześnie wpływa to na klimat, skład fizyczny i chemiczny zbiorników wodnych, strukturę gleb, strukturę powierzchni Ziemi oraz skład fauny i flory. Dzieje się tak np. podczas budowy zakładu metalurgicznego przy linii kolejowej bez korzystania z niezbędnych urządzeń do oczyszczania, co prowadzi do zanieczyszczenia środowiska odpadami płynnymi i gazowymi. W przyszłości giną drzewa w okolicy, zwierzęta są zagrożone zatruciem metalami ciężkimi itp. Złożony wpływ czynników bezpośrednich i pośrednich pociąga za sobą stopniowe pojawianie się wyraźnych zmian w środowisku, co może być spowodowane szybkim wzrostem populacji, wzrostem liczby zwierząt gospodarskich i zwierząt żyjących w pobliżu siedlisk ludzkich (szczury, karaluchy, wrony itp. ), zaoranie nowych gruntów, wnikanie szkodliwych zanieczyszczeń do zbiorników wodnych itp. W takiej sytuacji w zmienionym krajobrazie przetrwają tylko te organizmy żywe, które potrafią przystosować się do nowych warunków egzystencji. W XX i XI wieku czynniki antropogeniczne nabrały dużego znaczenia w zmieniających się warunkach klimatycznych, strukturze gleb i składzie powietrza atmosferycznego, wód słonych i słodkich, w zmniejszaniu powierzchni lasów oraz w wyginięcie wielu przedstawicieli flory i fauny. Czynniki biotyczne (w przeciwieństwie do czynników abiotycznych, obejmujących wszelkiego rodzaju działania przyrody nieożywionej) to zespół wpływów aktywności życiowej jednych organizmów na aktywność życiową innych, a także na siedlisko nieożywione. W tym drugim przypadku mówimy o zdolności samych organizmów w pewnym stopniu do wpływania na warunki życia. Na przykład w lesie pod wpływem pokrywy roślinnej powstaje specjalny mikroklimat lub mikrośrodowisko, w którym w porównaniu z siedliskiem otwartym tworzy się własny reżim temperatury i wilgotności: zimą jest o kilka stopni cieplej, latem jest chłodniej i wilgotniej. Szczególne mikrośrodowisko tworzy się również na drzewach, w norach, jaskiniach itp. Należy zwrócić uwagę na warunki mikrośrodowiska pod pokrywą śnieżną, która ma już charakter czysto abiotyczny. W wyniku ocieplającego działania śniegu, który jest najskuteczniejszy, gdy ma co najmniej 50-70 cm grubości, u podstawy, w przybliżeniu w warstwie 5 cm, zimą żyją małe zwierzęta - gryzonie, bo. warunki temperaturowe są dla nich korzystne (od 0 ° do - 2 ° С). Dzięki temu samemu efektowi pod śniegiem zachowują się sadzonki zbóż ozimych – żyta, pszenicy. Duże zwierzęta - jelenie, łosie, wilki, lisy, zające - również chowają się w śniegu przed silnymi mrozami, kładąc się w śniegu na odpoczynek. Czynniki abiotyczne (czynniki przyrody nieożywionej) obejmują:

Całość właściwości fizykochemicznych gleby i substancji nieorganicznych (H20, CO2, O2) biorących udział w cyklu;

Związki organiczne wiążące część biotyczną i abiotyczną, środowisko powietrzne i wodne;

Czynniki klimatyczne (minimalne i maksymalne temperatury, w których mogą istnieć organizmy, światło, szerokość geograficzna kontynentów, makroklimat, mikroklimat, wilgotność względna, ciśnienie atmosferyczne).

Wniosek: Tym samym ustalono, że czynniki antropogeniczne, abiotyczne i biotyczne środowiska przyrodniczego są ze sobą powiązane. Zmiany jednego z czynników pociągają za sobą zmiany zarówno innych czynników środowiskowych, jak i samego środowiska ekologicznego.

Czynniki antropogeniczne - zbiór różnych wpływów człowieka na przyrodę nieożywioną i ożywioną. Tylko przez samą swoją fizyczną egzystencję ludzie mają zauważalny wpływ na środowisko: w procesie oddychania uwalniają rocznie do atmosfery 1 10 12 kg CO 2 i zużywają z pożywieniem ponad 5-10 15 kcal.

W wyniku działalności człowieka klimat, topografia powierzchni, skład chemiczny zmiany atmosfery, zanikają gatunki i naturalne ekosystemy itp. Najważniejszym czynnikiem antropogenicznym dla przyrody jest urbanizacja.

Aktywność antropogeniczna znacząco wpływa na czynniki klimatyczne, zmieniając ich reżimy. Na przykład masowe emisje cząstek stałych i ciekłych do atmosfery z przedsiębiorstw przemysłowych mogą drastycznie zmienić reżim rozpraszania promieniowania słonecznego w atmosferze i zmniejszyć dopływ ciepła do powierzchni Ziemi. Niszczenie lasów i innej roślinności, tworzenie dużych sztucznych zbiorników na dawnych terenach lądowych wzmaga odbijanie energii, a zanieczyszczenia pyłowe, np. śnieg i lód, wręcz przeciwnie, nasiąka chłonnością, co prowadzi do ich intensywnego topnienia.

W znacznie większym stopniu działalność produkcyjna ludzi wpływa na biosferę. W wyniku tych działań dochodzi do ukształtowania rzeźby terenu, składu skorupy ziemskiej i atmosfery, zmiany klimatu, redystrybucji wody słodkiej, zanikania naturalnych ekosystemów i tworzenia sztucznych agro- i techno-ekosystemów, uprawy roślin uprawnych, udomowienia zwierząt, itp.

Wpływ człowieka może być bezpośredni lub pośredni. Na przykład wylesianie i wycinanie lasów ma nie tylko skutek bezpośredni, ale i pośredni – zmieniają się warunki bytowania ptaków i zwierząt. Szacuje się, że od 1600 roku 162 gatunki ptaków, ponad 100 gatunków ssaków oraz wiele innych gatunków roślin i zwierząt zostało zniszczonych przez człowieka. Ale z drugiej strony tworzy nowe odmiany roślin i ras zwierząt, zwiększa ich plon i produktywność. Sztuczna migracja roślin i zwierząt wpływa również na życie ekosystemów. Tak więc króliki przywiezione do Australii rozmnażały się tak bardzo, że spowodowały ogromne szkody w rolnictwie.

Najbardziej oczywistym przejawem antropogenicznego wpływu na biosferę jest zanieczyszczenie środowiska. Znaczenie czynników antropogenicznych stale rośnie, ponieważ człowiek coraz bardziej podporządkowuje sobie naturę.

Działalność człowieka jest połączeniem przekształcania przez człowieka naturalnych czynników środowiska na własne potrzeby oraz tworzenia nowych, nieistniejących wcześniej w przyrodzie. Wytop metali z rud i produkcja urządzeń jest niemożliwa bez wytworzenia wysokich temperatur, ciśnień i silnych pól elektromagnetycznych. Uzyskanie i utrzymanie wysokich plonów upraw rolnych wymaga produkcji nawozów i środków chemicznej ochrony roślin przed szkodnikami i patogenami. Nie można sobie wyobrazić nowoczesnej opieki zdrowotnej bez chemio- i fizjoterapii.

Osiągnięcia postępu naukowo-technicznego zaczęto wykorzystywać do celów politycznych i gospodarczych, co niezwykle przejawiało się w tworzeniu szczególnych czynników środowiskowych oddziałujących na człowieka i jego mienie: od broni palnej po środki masowego oddziaływania fizycznego, chemicznego i biologicznego. W tym przypadku mówimy o połączeniu czynników antropotropowych (skierowanych na organizm człowieka) i antropobójczych, które powodują zanieczyszczenie środowiska.

Z drugiej strony, oprócz tak celowych czynników, w procesie eksploatacji i przetwarzania surowców naturalnych nieuchronnie tworzą się uboczne związki chemiczne oraz strefy wysokiego poziomu czynników fizycznych. W warunkach wypadków i katastrof procesy te mogą mieć charakter spazmatyczny z poważnymi konsekwencjami środowiskowymi i materialnymi. Stąd konieczne było stworzenie metod i środków ochrony człowieka przed niebezpiecznymi i szkodliwymi czynnikami, co jest obecnie realizowane w wyżej wymienionym systemie - bezpieczeństwo życia.

plastyczność ekologiczna. Pomimo dużej różnorodności czynników środowiskowych, można zidentyfikować szereg ogólnych wzorców w naturze ich oddziaływania i reakcjach organizmów żywych.

Wpływ wpływu czynników zależy nie tylko od charakteru ich działania (jakości), ale także od wartości ilościowej odczuwanej przez organizmy – wysoka lub niska temperatura, stopień oświetlenia, wilgotność, ilość pokarmu itp. W procesie ewolucji rozwinęła się zdolność organizmów do adaptacji do czynników środowiskowych w określonych granicach ilościowych. Spadek lub wzrost wartości czynnika poza te granice hamuje aktywność życiową, a po osiągnięciu pewnego poziomu minimalnego lub maksymalnego organizmy umierają.

Strefy działania czynnika ekologicznego i teoretyczna zależność aktywności życiowej organizmu, populacji lub zbiorowiska zależą od ilościowej wartości czynnika. Zakres ilościowy dowolnego czynnika środowiskowego, najkorzystniejszego dla życia, nazywany jest optimum ekologicznym (łac. ortimus- najlepszy). Wartości czynnika leżącego w strefie ucisku nazywane są pessimum ekologiczne (najgorsze).

Minimalne i maksymalne wartości czynnika, przy którym następuje śmierć, nazywane są odpowiednio minimum ekologiczne oraz ekologiczne maksimum

Wszelkie gatunki organizmów, populacji lub społeczności są przystosowane na przykład do istnienia w określonym zakresie temperatur.

Właściwość organizmów do przystosowania się do egzystencji w określonym zakresie czynników środowiskowych nazywana jest plastycznością ekologiczną.

Im szerszy zakres czynnika ekologicznego, w ramach którego może żyć dany organizm, tym większa jest jego plastyczność ekologiczna.

W zależności od stopnia plastyczności wyróżnia się dwa rodzaje organizmów: stenobiont (stenoeks) i eurybiont (euryeks).

Organizmy stenobiotyczne i eurybiontowe różnią się zakresem czynników ekologicznych, w których mogą żyć.

Stenobiont(gr. stenos- wąskie, ciasne) lub wąsko przystosowane, gatunki mogą istnieć tylko z małymi odchyleniami

współczynnik od wartości optymalnej.

Eurybiontyczny(gr. czarodziej- szeroki) nazywane są organizmami szeroko przystosowanymi, które mogą wytrzymać dużą amplitudę wahań czynnika środowiskowego.

Historycznie, dostosowując się do czynników środowiskowych, zwierzęta, rośliny, mikroorganizmy są rozmieszczone w różnych środowiskach, tworząc całą różnorodność ekosystemów tworzących biosferę Ziemi.

czynniki ograniczające. Pojęcie czynników ograniczających opiera się na dwóch prawach ekologii: prawo minimum i prawo tolerancji.

Prawo minimum. W połowie ubiegłego wieku niemiecki chemik J. Liebig (1840), badając wpływ składników odżywczych na wzrost roślin, odkrył, że plon nie zależy od tych składników odżywczych, które są wymagane w dużych ilościach i są obecne w obfitości (np. na przykład CO 2 i H 2 0 ), ale z tych, które choć roślina potrzebuje ich w mniejszych ilościach, to praktycznie nie występują w glebie lub są niedostępne (np. fosfor, cynk, bor).

Liebig sformułował ten wzór w następujący sposób: „Wzrost rośliny zależy od składnika odżywczego, który jest obecny w minimalnej ilości”. Później ten wniosek stał się znany jako Prawo minimum Liebiga i został rozszerzony na wiele innych czynników środowiskowych. Rozwój organizmów może być ograniczany lub ograniczany przez ciepło, światło, wodę, tlen i inne czynniki, jeśli ich wartość odpowiada minimum ekologicznemu. Na przykład skalary ryb tropikalnych giną, gdy temperatura wody spadnie poniżej 16°C. A rozwój glonów w ekosystemach głębinowych jest ograniczony głębokością penetracji światła słonecznego: w warstwach dennych nie ma glonów.

Prawo minimum Liebiga można ogólnie sformułować w następujący sposób: wzrost i rozwój organizmów zależą przede wszystkim od tych czynników środowiskowych, których wartości zbliżają się do minimum ekologicznego.

Badania wykazały, że prawo minimum ma dwa ograniczenia, które należy wziąć pod uwagę w praktyce.

Pierwszym ograniczeniem jest to, że prawo Liebiga ma ścisłe zastosowanie tylko w warunkach stacjonarnego stanu systemu. Na przykład w pewnym zbiorniku wodnym wzrost glonów jest naturalnie ograniczany przez brak fosforanów. Związki azotu są zawarte w wodzie w nadmiarze. Jeżeli do tego zbiornika zostaną wprowadzone ścieki o dużej zawartości fosforu mineralnego, wówczas zbiornik może „zakwitnąć”. Proces ten będzie postępował, aż jeden z elementów zostanie wykorzystany do limitu minimum. Teraz może to być azot, jeśli fosfor będzie nadal płynął. W momencie przejściowym (kiedy jest jeszcze pod dostatkiem azotu, a fosforu jest już pod dostatkiem) nie obserwuje się minimalnego efektu, tzn. żaden z tych pierwiastków nie wpływa na wzrost glonów.

Drugie ograniczenie wiąże się z interakcją kilku czynników. Czasami organizm jest w stanie zastąpić brakujący pierwiastek innym bliskim chemicznie. Tak więc w miejscach, gdzie jest dużo strontu, w muszlach mięczaków, może zastąpić wapń z jego brakiem. Lub, na przykład, zapotrzebowanie na cynk u niektórych roślin zmniejsza się, jeśli rosną w cieniu. Dlatego niskie stężenie cynku ograniczy wzrost roślin mniej w cieniu niż w jasnym świetle. W takich przypadkach ograniczający efekt nawet niewystarczającej ilości jednego lub drugiego pierwiastka może się nie ujawnić.

Prawo tolerancji(łac . tolerancja- cierpliwość) odkrył angielski biolog W. Shelford (1913), który zwrócił uwagę na fakt, że nie tylko te czynniki środowiskowe, których wartości są minimalne, ale także te, które charakteryzują się maksimum ekologicznym, mogą ograniczają rozwój żywych organizmów. Za dużo ciepła, światła, wody, a nawet składników odżywczych może być tak samo szkodliwe, jak za mało. Zakres współczynnika środowiskowego pomiędzy minimum a maksimum W. Shelforda zwany granica tolerancji.

Granica tolerancji opisuje amplitudę wahań czynników, która zapewnia najpełniejsze istnienie populacji. Osoby mogą mieć nieco inne zakresy tolerancji.

Później ustalono granice tolerancji dla różnych czynników środowiskowych dla wielu roślin i zwierząt. Prawa J. Liebiga i W. Shelforda pomogły zrozumieć wiele zjawisk i rozmieszczenie organizmów w przyrodzie. Organizmy nie mogą być rozmieszczane wszędzie, ponieważ populacje mają pewien limit tolerancji w odniesieniu do wahań środowiskowych czynników środowiskowych.

Prawo tolerancji W. Shelforda jest sformułowane w następujący sposób: wzrost i rozwój organizmów zależy przede wszystkim od tych czynników środowiskowych, których wartości zbliżają się do minimum ekologicznego lub maksimum ekologicznego.

Ustalono, co następuje:

Organizmy o szerokim zakresie tolerancji na wszystkie czynniki są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i często są kosmopolityczne, tak jak wiele bakterii chorobotwórczych;

Organizmy mogą mieć szeroki zakres tolerancji na jeden czynnik i wąski zakres na inny. Na przykład ludzie są bardziej tolerancyjni na brak jedzenia niż na brak wody, tj. granica tolerancji dla wody jest węższa niż dla jedzenia;

Jeśli warunki dla jednego z czynników środowiskowych staną się nieoptymalne, granica tolerancji dla innych czynników może również ulec zmianie. Na przykład przy braku azotu w glebie zboża wymagają znacznie więcej wody;

Rzeczywiste granice tolerancji obserwowane w przyrodzie są mniejsze niż możliwości przystosowania się organizmu do tego czynnika. Tłumaczy się to tym, że w przyrodzie granice tolerancji w stosunku do fizycznych warunków środowiska mogą być zawężone przez relacje biotyczne: konkurencja, brak zapylaczy, drapieżniki itp. Każdy człowiek lepiej realizuje swój potencjał w sprzyjających warunkach (zgromadzenia sportowców na specjalne treningi przed ważnymi zawodami, ). Potencjalna plastyczność ekologiczna organizmu, określona w laboratorium, jest większa niż możliwości zrealizowane w warunkach naturalnych. W związku z tym wyróżnia się potencjalne i zrealizowane nisze ekologiczne;

Granice tolerancji u osobników hodowlanych i potomstwa są mniejsze niż u osobników dorosłych, tzn. samice w okresie lęgowym i ich potomstwo są mniej odporne niż organizmy dorosłe. Stąd o rozmieszczeniu geograficznym ptaków łownych częściej decyduje wpływ klimatu na jaja i pisklęta, a nie na ptaki dorosłe. Opieka nad potomstwem i szacunek dla macierzyństwa podyktowane są prawami natury. Niestety, czasami „osiągnięcia” społeczne są sprzeczne z tymi prawami;

Ekstremalne (naprężenia) wartości jednego z czynników prowadzą do obniżenia granicy tolerancji dla innych czynników. Jeśli podgrzana woda zostanie zrzucona do rzeki, wówczas ryby i inne organizmy prawie całą energię zużywają na radzenie sobie ze stresem. Nie mają wystarczającej energii na zdobywanie pożywienia, ochronę przed drapieżnikami, rozmnażanie, co prowadzi do stopniowego wyginięcia. Stres psychiczny może również powodować wiele problemów somatycznych (gr. soma- ciała) choroby nie tylko u ludzi, ale także u niektórych zwierząt (na przykład u psów). Przy stresujących wartościach czynnika adaptacja do niego staje się coraz bardziej „kosztowna”.

Wiele organizmów jest w stanie zmienić tolerancję na poszczególne czynniki, jeśli warunki zmieniają się stopniowo. Możesz na przykład przyzwyczaić się do wysokiej temperatury wody w wannie, jeśli wejdziesz do ciepłej wody, a następnie stopniowo dolewasz gorącą wodę. Ta adaptacja do powolnej zmiany czynnika jest użyteczną właściwością ochronną. Ale może też być niebezpieczna. Nieoczekiwana, bez sygnałów ostrzegawczych, nawet niewielka zmiana może być krytyczna. Pojawia się efekt progowy: „ostatnia słoma” może być śmiertelna. Na przykład cienka gałązka może złamać już nadmiernie rozciągnięty grzbiet wielbłąda.

Jeśli wartość przynajmniej jednego z czynników środowiskowych zbliża się do minimum lub maksimum, istnienie i pomyślność organizmu, populacji lub społeczności stają się zależne od tego ograniczającego życie czynnika.

Czynnikiem ograniczającym jest każdy czynnik środowiskowy, który zbliża się lub przekracza skrajne wartości granic tolerancji. Takie silnie odchylające się czynniki nabierają pierwszorzędnego znaczenia w życiu organizmów i układów biologicznych. To oni kontrolują warunki egzystencji.

Wartość pojęcia czynników ograniczających polega na tym, że pozwala zrozumieć złożone relacje w ekosystemach.

Na szczęście nie wszystkie możliwe czynniki środowiskowe regulują relacje między środowiskiem, organizmami i człowiekiem. Priorytet w danym okresie to różne czynniki ograniczające. To właśnie na tych czynnikach ekolog powinien skupić swoją uwagę w badaniu ekosystemów i gospodarowaniu nimi. Na przykład zawartość tlenu w siedliskach lądowych jest wysoka i jest tak dostępna, że ​​prawie nigdy nie służy jako czynnik ograniczający (z wyjątkiem dużych wysokości i systemów antropogenicznych). Tlen jest mało interesujący dla ekologów lądowych. A w wodzie często jest czynnikiem ograniczającym rozwój organizmów żywych (np. „zabijanie” ryb). Dlatego hydrobiolog zawsze mierzy zawartość tlenu w wodzie, w przeciwieństwie do weterynarza czy ornitologa, chociaż tlen jest nie mniej ważny dla organizmów lądowych niż wodnych.

Czynniki ograniczające określają również zasięg geograficzny gatunku. Tak więc ruch organizmów na południe jest z reguły ograniczony przez brak ciepła. Czynniki biotyczne również często ograniczają rozmieszczenie niektórych organizmów. Na przykład figi przywiezione z Morza Śródziemnego do Kalifornii nie przyniosły tam owoców, dopóki nie przypuszczono, że sprowadzą tam pewien rodzaj osy, jedynego zapylacza tej rośliny. Identyfikacja czynników ograniczających jest bardzo ważna dla wielu rodzajów działalności, zwłaszcza rolnictwa. Dzięki ukierunkowanemu oddziaływaniu na warunki graniczne, możliwe jest szybkie i efektywne zwiększenie plonów roślin oraz produktywności zwierząt. Tak więc przy uprawie pszenicy na glebach kwaśnych żadne zabiegi agronomiczne nie będą miały wpływu, jeśli nie zastosuje się wapnowania, co zmniejszy ograniczające działanie kwasów. Lub jeśli uprawiasz kukurydzę na glebach o bardzo niskiej zawartości fosforu, to nawet przy wystarczającej ilości wody, azotu, potasu i innych składników odżywczych przestaje rosnąć. W tym przypadku czynnikiem ograniczającym jest fosfor. I tylko nawozy fosforowe mogą uratować plon. Rośliny mogą również umrzeć od zbyt dużej ilości wody lub zbyt dużej ilości nawozu, które w tym przypadku również są czynnikami ograniczającymi.

Znajomość czynników ograniczających stanowi klucz do zarządzania ekosystemem. Jednak w różnych okresach życia organizmu iw różnych sytuacjach różne czynniki działają jako czynniki ograniczające. Dlatego tylko umiejętne regulowanie warunków egzystencji może dać efektywne efekty zarządzania.

Interakcja i kompensacja czynników. W naturze czynniki środowiskowe nie działają niezależnie od siebie - oddziałują na siebie. Analiza wpływu jednego czynnika na organizm czy społeczność nie jest celem samym w sobie, ale sposobem oceny względnego znaczenia różnych warunków działających wspólnie w rzeczywistych ekosystemach.

Wspólny wpływ czynników można rozważyć na przykładzie zależności śmiertelności larw krabów od temperatury, zasolenia i obecności kadmu. Przy braku kadmu optimum ekologiczne (minimalna śmiertelność) obserwuje się w zakresie temperatur od 20 do 28°C i zasoleniu od 24 do 34%. Jeśli do wody doda się toksyczny dla skorupiaków kadm, to przesunie się optimum ekologiczne: temperatura waha się od 13 do 26°C, a zasolenie od 25 do 29%. Zmieniają się również granice tolerancji. Różnica między ekologicznym maksimum a minimum zasolenia po dodaniu kadmu zmniejsza się z 11-47% do 14-40%. Natomiast granica tolerancji dla współczynnika temperatury rozszerza się z 9 - 38 °C do 0 - 42 °C.

Temperatura i wilgotność to najważniejsze czynniki klimatyczne w siedliskach lądowych. Interakcja tych dwóch czynników zasadniczo tworzy dwa główne typy klimatu: morskiego i kontynentalnego.

Zbiorniki łagodzą klimat lądowy, ponieważ woda ma wysokie ciepło właściwe topnienia i pojemność cieplną. Dlatego klimat morski charakteryzuje się mniejszymi wahaniami temperatury i wilgotności niż kontynentalny.

Wpływ temperatury i wilgotności na organizmy zależy również od stosunku ich wartości bezwzględnych. Zatem temperatura ma bardziej wyraźny efekt ograniczający, jeśli wilgotność jest bardzo wysoka lub bardzo niska. Wszyscy wiedzą, że wysokie i niskie temperatury są gorzej tolerowane przy dużej wilgotności niż przy umiarkowanej

Zależność między temperaturą i wilgotnością jako głównymi czynnikami klimatycznymi jest często przedstawiana w postaci wykresów klimatogramów, które umożliwiają wizualne porównanie różnych lat i regionów oraz przewidywanie produkcji roślin lub zwierząt w określonych warunkach klimatycznych.

Organizmy nie są niewolnikami środowiska. Dostosowują się do warunków egzystencji i zmieniają je, czyli kompensują negatywny wpływ czynników środowiskowych.

Kompensacja czynników środowiskowych to dążenie organizmów do osłabienia ograniczającego oddziaływania oddziaływań fizycznych, biotycznych i antropogenicznych. Kompensacja czynników jest możliwa na poziomie organizmu i gatunku, ale najskuteczniejsza na poziomie zbiorowisk.

W różnych temperaturach ten sam gatunek, o szerokim rozmieszczeniu geograficznym, może nabyć fizjologiczne i morfologiczne (kolumna torfa - forma, zarys) cechy dostosowane do warunków lokalnych. Na przykład u zwierząt uszy, ogony, łapy są tym krótsze, a ciało masywniejsze, im zimniejszy klimat.

Wzorzec ten nazywany jest regułą Allena (1877), zgodnie z którą wystające części ciała zwierząt stałocieplnych powiększają się w miarę przemieszczania się z północy na południe, co wiąże się z przystosowaniem do utrzymywania stałej temperatury ciała w różnych warunkach klimatycznych. Tak więc lisy żyjące na Saharze mają długie kończyny i ogromne uszy; lis europejski jest bardziej krępy, jego uszy są znacznie krótsze; a lis polarny - lis polarny - ma bardzo małe uszy i krótką kufę.

U zwierząt z dobrze rozwiniętą aktywnością motoryczną kompensacja czynników jest możliwa dzięki zachowaniom adaptacyjnym. Tak więc jaszczurki nie boją się nagłego ochłodzenia, ponieważ w ciągu dnia wychodzą na słońce, a nocą chowają się pod rozgrzanymi kamieniami. Zmiany zachodzące w procesie adaptacji są często uwarunkowane genetycznie. Na poziomie społeczności kompensację czynników można przeprowadzić poprzez zmianę gatunków wzdłuż gradientu warunków środowiskowych; na przykład przy zmianach sezonowych następuje regularna zmiana gatunków roślin.

Organizmy wykorzystują również naturalną okresowość zmian czynników środowiskowych do rozłożenia funkcji w czasie. „Programują” cykle życia w taki sposób, aby jak najlepiej wykorzystać sprzyjające warunki.

Najbardziej uderzającym przykładem jest zachowanie organizmów w zależności od długości dnia - fotoperiod. Amplituda długości dnia wzrasta wraz z szerokością geograficzną, co pozwala organizmom uwzględniać nie tylko porę roku, ale także szerokość geograficzną obszaru. Fotoperiod to „przełącznik czasowy” lub mechanizm wyzwalający sekwencję procesów fizjologicznych. Decyduje o kwitnieniu roślin, linieniu, migracji i rozmnażaniu u ptaków i ssaków itp. Fotoperiod jest związany z zegarem biologicznym i służy jako uniwersalny mechanizm regulacji funkcji w czasie. Zegar biologiczny łączy rytmy czynników środowiskowych z rytmami fizjologicznymi, umożliwiając organizmom przystosowanie się do dobowej, sezonowej, pływowej i innej dynamiki czynników.

Zmieniając fotoperiod, można wywołać zmiany w funkcjonowaniu organizmu. Tak więc hodowcy kwiatów, zmieniając reżim świetlny w szklarniach, uzyskują kwitnienie roślin poza sezonem. Jeśli po grudniu natychmiast zwiększysz długość dnia, może to spowodować zjawiska występujące wiosną: kwitnienie roślin, linienie u zwierząt itp. W wielu wyższych organizmach adaptacje do fotoperiodu są ustalane genetycznie, tj. zegar biologiczny może pracować nawet przy braku regularnej dynamiki dziennej lub sezonowej.

Zatem celem analizy warunków środowiskowych nie jest zestawienie ogromnej listy czynników środowiskowych, ale odkrycie ważne funkcjonalnie, czynniki ograniczające oraz ocenić stopień, w jakim skład, struktura i funkcje ekosystemów zależą od interakcji tych czynników.

Tylko w tym przypadku możliwe jest rzetelne przewidywanie skutków zmian i zakłóceń oraz zarządzanie ekosystemami.

Antropogeniczne czynniki ograniczające. Jako przykłady antropogenicznych czynników ograniczających, które pozwalają na zarządzanie ekosystemami naturalnymi i wytworzonymi przez człowieka, wygodnie jest rozważyć pożary i stres antropogeniczny.

pożary jako czynnik antropogeniczny częściej oceniane są jedynie negatywnie. Badania z ostatnich 50 lat wykazały, że naturalne pożary mogą być częścią klimatu w wielu siedliskach lądowych. Wpływają na ewolucję flory i fauny. Społeczności biotyczne „nauczyły się” kompensować ten czynnik i dostosowywać się do niego, jak temperatura czy wilgotność. Ogień można rozpatrywać i badać jako czynnik ekologiczny, wraz z temperaturą, opadami i glebą. Prawidłowo używany ogień może być cennym narzędziem środowiskowym. Niektóre plemiona paliły lasy na swoje potrzeby na długo zanim ludzie zaczęli systematycznie i celowo zmieniać środowisko. Ogień jest bardzo ważnym czynnikiem, również dlatego, że człowiek może go kontrolować w większym stopniu niż inne czynniki ograniczające. Trudno znaleźć kawałek lądu, zwłaszcza na terenach o okresach suchych, gdzie pożar nie miał miejsca przynajmniej raz na 50 lat. Najczęstszą przyczyną pożarów jest uderzenie pioruna.

Pożary są różnego rodzaju i prowadzą do różnych konsekwencji.

Ogniste lub „dzikie” pożary są zwykle bardzo intensywne i nie można ich opanować. Niszczą koronę drzew i niszczą całą materię organiczną gleby. Pożary tego typu mają działanie ograniczające na prawie wszystkie organizmy w społeczności. Ponowne przywrócenie witryny zajmie wiele lat.

Pożary naziemne są zupełnie inne. Działają selektywnie: dla niektórych organizmów są bardziej ograniczające niż dla innych. W ten sposób pożary naziemne przyczyniają się do rozwoju organizmów o wysokiej tolerancji na ich konsekwencje. Mogą być naturalne lub specjalnie zorganizowane przez człowieka. Na przykład, planowane wypalanie w lesie jest podejmowane w celu wyeliminowania konkurencji o cenną odmianę sosny bagiennej z drzew liściastych. Sosna bagienna, w przeciwieństwie do twardego drewna, jest odporna na ogień, ponieważ wierzchołkowy pączek jej sadzonek jest chroniony przez wiązkę długich, słabo palących się igieł. W przypadku braku pożarów wzrost drzew liściastych topi sosnę, a także zboża i rośliny strączkowe. Prowadzi to do ucisku kuropatw i małych roślinożerców. Dlatego też dziewicze bory sosnowe, obfitujące w zwierzynę, są ekosystemami typu „ogniskowego”, czyli wymagających okresowych pożarów gruntowych. W tym przypadku pożar nie prowadzi do utraty składników odżywczych w glebie, nie szkodzi mrówkom, owadom i małym ssakom.

W przypadku roślin strączkowych wiążących azot przydaje się nawet niewielki ogień. Spalanie odbywa się wieczorem, dzięki czemu w nocy ogień gasi rosa, a wąski front kominka można łatwo przeskoczyć. Ponadto niewielkie pożary gruntu uzupełniają działanie bakterii, które przekształcają martwe pozostałości w mineralne składniki odżywcze odpowiednie dla nowej generacji roślin. W tym samym celu opadłe liście są często spalane wiosną i jesienią. Planowane wypalanie jest przykładem zarządzania naturalnym ekosystemem za pomocą ograniczającego czynnika środowiskowego.

To, czy należy całkowicie wyeliminować możliwość pożarów, czy też pożar powinien być wykorzystywany jako czynnik zarządzania, powinno całkowicie zależeć od tego, jaki typ społeczności jest pożądany na danym obszarze. Amerykański ekolog G. Stoddard (1936) był jednym z pierwszych, który „bronił” kontrolowanego palenia planowanego w celu zwiększenia produkcji cennego drewna i zwierzyny łownej nawet w czasach, gdy z punktu widzenia leśników jakikolwiek pożar był uważany za szkodliwy.

Ścisły związek między wypaleniem a składem traw odgrywa kluczową rolę w zachowaniu niesamowitej różnorodności antylop i ich drapieżników na sawannach wschodnioafrykańskich. Pożary mają pozytywny wpływ na wiele zbóż, ponieważ ich punkty wzrostu i zapasy energii znajdują się pod ziemią. Po wypaleniu się suchych części nadziemnych baterie szybko wracają do gleby, a trawy bujnie rosną.

Pytanie „spalić czy nie palić” może oczywiście być mylące. Przez zaniedbanie człowiek jest często przyczyną wzrostu częstotliwości niszczycielskich „dzikich” pożarów. Drugą stroną problemu jest walka o bezpieczeństwo przeciwpożarowe w lasach i na terenach rekreacyjnych.

W żadnym wypadku osoba prywatna nie ma prawa umyślnie lub przypadkowo wywołać pożaru o charakterze – jest to przywilej specjalnie przeszkolonych osób, znających zasady zagospodarowania terenu.

Stres antropogeniczny można również uznać za rodzaj czynnika ograniczającego. Ekosystemy w dużej mierze są w stanie zrekompensować stres antropogeniczny. Możliwe, że są one naturalnie przystosowane do ostrych okresowych stresów. Wiele organizmów potrzebuje od czasu do czasu destrukcyjnych wpływów, które przyczyniają się do ich długoterminowej stabilności. Duże zbiorniki wodne często mają dobrą zdolność do samooczyszczania się i regeneracji po zanieczyszczeniach w taki sam sposób, jak wiele ekosystemów lądowych. Jednak długotrwałe naruszenia mogą prowadzić do wyraźnych i trwałych negatywnych konsekwencji. W takich przypadkach ewolucyjna historia adaptacji nie może pomóc organizmom - mechanizmy kompensacyjne nie są nieograniczone. Jest to szczególnie ważne, gdy składowane są wysoce toksyczne odpady, które są stale wytwarzane przez społeczeństwo uprzemysłowione i których wcześniej nie było w środowisku. Jeśli nie uda nam się odizolować tych toksycznych odpadów od globalnych systemów podtrzymywania życia, bezpośrednio zagrożą naszemu zdrowiu i staną się głównym czynnikiem ograniczającym ludzkość.

Stres antropogeniczny umownie dzieli się na dwie grupy: ostry i przewlekły.

Pierwszy charakteryzuje się nagłym początkiem, szybkim wzrostem intensywności i krótkim czasem trwania. W drugim przypadku naruszenia o niskiej intensywności trwają przez długi czas lub są powtarzane. Systemy naturalne często mają wystarczającą zdolność radzenia sobie z ostrym stresem. Na przykład strategia uśpionych nasion umożliwia regenerację lasu po wykarczowaniu. Konsekwencje przewlekłego stresu mogą być poważniejsze, ponieważ reakcje na niego nie są tak oczywiste. Mogą minąć lata, zanim zmiany w organizmach zostaną zauważone. Tak więc związek między rakiem a paleniem został ujawniony dopiero kilkadziesiąt lat temu, choć istniał od dawna.

Efekt progowy częściowo wyjaśnia, dlaczego niektóre problemy środowiskowe pojawiają się nieoczekiwanie. W rzeczywistości nagromadziły się one przez lata. Na przykład w lasach masowe obumieranie drzew rozpoczyna się po długotrwałym narażeniu na zanieczyszczenia powietrza. Problem zaczynamy dostrzegać dopiero po śmierci wielu lasów w Europie i Ameryce. W tym czasie spóźniliśmy się o 10-20 lat i nie mogliśmy zapobiec tragedii.

W okresie adaptacji do przewlekłych wpływów antropogenicznych zmniejsza się również tolerancja organizmów na inne czynniki, takie jak choroby. Przewlekły stres jest często związany z substancjami toksycznymi, które choć w niewielkich stężeniach są stale uwalniane do środowiska.

Artykuł „Poisoning America” (Times, 22.09.80) podaje następujące dane: „Ze wszystkich ludzkich interwencji w naturalny porządek rzeczy żadna nie rozwija się w tak alarmującym tempie jak tworzenie nowych związków chemicznych . W samych Stanach Zjednoczonych sprytni „alchemicy” co roku tworzą około 1000 nowych leków. Na rynku jest około 50 000 różnych chemikaliów. Wiele z nich jest niezaprzeczalnie korzystnych dla ludzi, ale prawie 35 000 związków stosowanych w USA jest znanych lub potencjalnie szkodliwych dla ludzkiego zdrowia”.

Zagrożeniem, być może katastrofalnym, jest zanieczyszczenie wód gruntowych i głębokich warstw wodonośnych, które stanowią znaczną część światowych zasobów wodnych. W przeciwieństwie do powierzchniowych wód gruntowych nie podlega naturalnym procesom samooczyszczania ze względu na brak światła słonecznego, szybki przepływ i składniki biotyczne.

Obawy budzą nie tylko szkodliwe substancje, które dostają się do wody, gleby i żywności. Do atmosfery uwalniane są miliony ton niebezpiecznych związków. Tylko w Ameryce pod koniec lat 70-tych. emitowane: pyły zawieszone – do 25 mln ton/rok, SO 2 – do 30 mln ton/rok, NO – do 23 mln ton/rok.

Wszyscy przyczyniamy się do zanieczyszczenia powietrza poprzez używanie samochodów, elektryczności, wytwarzanych towarów itp. Zanieczyszczenie powietrza jest wyraźnym negatywnym sygnałem zwrotnym, który może uchronić społeczeństwo przed zniszczeniem, ponieważ każdy może je łatwo wykryć.

Przetwarzanie odpadów stałych od dawna uważane jest za sprawę drugorzędną. Do 1980 roku na dawnych składowiskach odpadów promieniotwórczych powstawały osiedla mieszkaniowe. Teraz, choć z pewnym opóźnieniem, stało się jasne: nagromadzenie odpadów ogranicza rozwój przemysłu. Bez stworzenia technologii i ośrodków ich usuwania, neutralizacji i recyklingu dalszy postęp społeczeństwa przemysłowego jest niemożliwy. Przede wszystkim konieczne jest bezpieczne wyizolowanie najbardziej toksycznych substancji. Nielegalną praktykę „nocnych zrzutów” należy zastąpić niezawodną izolacją. Musimy szukać substytutów toksycznych chemikaliów. Przy odpowiednim przywództwie usuwanie odpadów i recykling mogą stać się odrębną branżą, która stworzy nowe miejsca pracy i przyczyni się do rozwoju gospodarki.

Rozwiązanie problemu stresu antropogenicznego powinno opierać się na koncepcji holistycznej i wymaga systematycznego podejścia. Próba traktowania każdego zanieczyszczenia jako problemu sama w sobie jest nieskuteczna – przenosi problem z jednego miejsca w drugie.

Jeżeli w najbliższej dekadzie nie uda się powstrzymać procesu pogarszania się jakości środowiska, to jest całkiem prawdopodobne, że nie niedobór zasobów naturalnych, ale oddziaływanie szkodliwych substancji stanie się czynnikiem ograniczającym rozwój cywilizacji .

Podobne informacje.

Czynniki antropogeniczne

środowiska, zmiany wprowadzone do przyrody przez działalność człowieka, które wpływają na świat organiczny (patrz Ekologia). Przetwarzając przyrodę i dostosowując ją do swoich potrzeb, człowiek zmienia siedlisko zwierząt i roślin, wpływając tym samym na ich życie. Wpływ może być pośredni i bezpośredni. Oddziaływanie pośrednie realizowane jest poprzez zmieniające się krajobrazy – klimat, stan fizyczny i chemiczny atmosfery i zbiorników wodnych, strukturę powierzchni ziemi, gleby, roślinność i populację zwierząt. Dużego znaczenia nabiera wzrost radioaktywności w wyniku rozwoju przemysłu atomowego, a zwłaszcza testowania broni atomowej. Człowiek świadomie i nieświadomie eksterminuje lub wypiera jedne gatunki roślin i zwierząt, rozsiewa inne lub stwarza im sprzyjające warunki. Dla roślin uprawnych i zwierząt domowych człowiek stworzył w dużej mierze nowe środowisko, zwielokrotniając produktywność ziem rozwiniętych. Ale to wykluczało możliwość istnienia wielu dzikich gatunków. Wzrost zaludnienia Ziemi oraz rozwój nauki i techniki doprowadziły do ​​tego, że we współczesnych warunkach bardzo trudno jest znaleźć obszary nienaruszone działalnością człowieka (dziewicze lasy, łąki, stepy itp.). Niewłaściwa orka i nadmierny wypas prowadziły nie tylko do wymierania zbiorowisk naturalnych, ale także do zwiększonej erozji wodnej i wietrznej gleb oraz wypłycenia rzek. Jednocześnie pojawienie się wsi i miast stworzyło dogodne warunki do istnienia wielu gatunków zwierząt i roślin (patrz Organizmy synantropijne). Rozwój przemysłu niekoniecznie prowadził do zubożenia dzikiej przyrody, ale często przyczyniał się do powstawania nowych form zwierząt i roślin. Rozwój transportu i innych środków komunikacji przyczynił się do rozprzestrzenienia się zarówno pożytecznych, jak i wielu szkodliwych gatunków roślin i zwierząt (patrz Antropochoria). Bezpośrednie oddziaływanie skierowane jest bezpośrednio na organizmy żywe. Na przykład niezrównoważone połowy i polowania drastycznie zmniejszyły liczbę gatunków. Rosnąca siła i coraz szybsze tempo przemian człowieka w przyrodzie wymusza jej ochronę (zob. Ochrona przyrody). Celowe, świadome przekształcanie natury przez człowieka z wnikaniem w mikroświat i znaki kosmiczne, według V. I. Vernadsky'ego (1944), tworzenie „noosfery” – zmienionej przez człowieka skorupy Ziemi.

Oświetlony.: Vernadsky VI, Biosphere, t. 1-2, L., 1926; jego, eseje biogeochemiczne (1922-1932), M.-L., 1940; Naumov N. P., Animal Ecology, wyd. 2, M., 1963; Dubinin N. P., Ewolucja populacji i promieniowania, M., 1966; Blagosklonov K. N., Inozemtsov A. A., Tikhomirov V. N., Ochrona przyrody, M., 1967.

Wielka radziecka encyklopedia. - M.: Encyklopedia radziecka. 1969-1978 .

Zobacz, jakie „Czynniki antropogeniczne” znajdują się w innych słownikach:

Czynniki, które zawdzięczają swoje pochodzenie działalności człowieka. Ekologiczny słownik encyklopedyczny. Kiszyniów: główne wydanie mołdawskiej encyklopedii sowieckiej. I.I. Dziadek. 1989. Czynniki antropogeniczne, które zawdzięczają swoje pochodzenie... ... Słownik ekologiczny

Całość czynników środowiskowych spowodowanych przypadkowymi lub zamierzonymi działaniami człowieka w okresie jego istnienia. Rodzaje czynników antropogenicznych Fizyczne wykorzystanie energii atomowej, ruch w pociągach i samolotach, ... ... Wikipedia

Czynniki antropogeniczne- * Czynniki antropogeniczne * Czynniki antropogeniczne są siłą napędową procesów zachodzących w przyrodzie, które z racji swojego pochodzenia są związane z działalnością człowieka i wpływem na środowisko. Zsumowane działanie A.f. zawarte w... Genetyka. słownik encyklopedyczny

Formy działalności społeczeństwa ludzkiego, które prowadzą do zmian w przyrodzie jako siedliska samego człowieka i innych gatunków istot żywych lub bezpośrednio wpływają na ich życie. (Źródło: „Mikrobiologia: słowniczek terminów”, Firsov N.N. ... Słownik mikrobiologii

Skutek oddziaływania człowieka na środowisko w procesie działalności gospodarczej i innej. Czynniki antropogeniczne można podzielić na 3 grupy: mające bezpośredni wpływ na środowisko w wyniku nagłego wystąpienia, ... ... Biologiczny słownik encyklopedyczny

CZYNNIKI ANTROPOGENICZNE- czynniki spowodowane działalnością człowieka... Słowniczek terminów botanicznych

CZYNNIKI ANTROPOGENICZNE- środowiska, czynniki wywołane przez gospodarstwa domowe. działalność człowieka i wpływ na przychodzące środowisko. Ich wpływ może być na przykład bezpośredni. pogorszenie struktury i zubożenie gleb na skutek powtórnej uprawy lub pośrednio np. zmiany terenu, ... ... Słownik encyklopedyczny rolnictwa

Czynniki antropogeniczne- (gr. - czynniki powstałe z winy osoby) - są to przyczyny i warunki powstałe (lub powstałe) w wyniku działalności człowieka, które mają negatywny wpływ na środowisko i zdrowie człowieka. Tak więc produkty niektórych przemysłowych ... ... Podstawy kultury duchowej (encyklopedyczny słownik nauczyciela)

czynniki antropogeniczne- Środowisko, czynniki wywołane działalnością gospodarczą człowieka i mające wpływ na środowisko naturalne. Ich wpływ może być bezpośredni, np. pogorszenie struktury i zubożenie gleb na skutek powtórnej obróbki, lub pośredni, np.…… Rolnictwo. Duży słownik encyklopedyczny

Czynniki antropogeniczne- zespół czynników spowodowanych wpływem człowieka i jego działalności gospodarczej na rośliny, zwierzęta i inne składniki naturalne... Teoretyczne aspekty i podstawy problemu ekologicznego: interpretator słów i wyrażeń idiomatycznych

Książki

• Gleby leśne europejskiej Rosji. Biotyczne i antropogeniczne czynniki powstawania, M. V. Bobrovsky. Monografia przedstawia wyniki analizy obszernego materiału faktograficznego dotyczącego struktury gleb na obszarach leśnych europejskiej Rosji od stepu leśnego po północną tajgę. Rozważane cechy...

W toku historycznego procesu interakcji między przyrodą a społeczeństwem następuje ciągły wzrost wpływu czynników antropogenicznych na środowisko.

Pod względem skali i stopnia oddziaływania na ekosystemy leśne jedno z najważniejszych miejsc wśród czynników antropogenicznych zajmują rębnie ostateczne. (Wyrąb lasu w granicach dopuszczalnej powierzchni rębnej i zgodnie z wymogami ekologicznymi i leśnymi jest jednym z niezbędnych warunków rozwoju biogeocenoz leśnych.)

Charakter wpływu rębni ostatecznej na ekosystemy leśne w dużej mierze zależy od zastosowanego sprzętu i technologii pozyskiwania drewna.

W ostatnich latach do lasu przybył nowy ciężki, wielozadaniowy sprzęt do pozyskiwania drewna. Jego wdrożenie wymaga ścisłego przestrzegania technologii operacji pozyskiwania drewna, w przeciwnym razie możliwe są niepożądane konsekwencje środowiskowe: śmierć podszycia cennych gospodarczo gatunków, gwałtowne pogorszenie właściwości wodno-fizycznych gleb, wzrost spływu powierzchniowego, rozwój erozji procesy itp. Potwierdzają to dane z badań terenowych przeprowadzonych przez specjalistów Soyuzgiproleskhoz w niektórych obszarach naszego kraju. Jednocześnie jest wiele faktów, kiedy racjonalne wykorzystanie nowej technologii, zgodne ze schematami technologicznymi pozyskiwania drewna, z uwzględnieniem wymagań leśno-środowiskowych, zapewniło niezbędną ochronę runa leśnego i stworzyło dogodne warunki do odtwarzania lasów z cenne gatunki. W związku z tym na uwagę zasługuje doświadczenie w pracy z nowym sprzętem drwali z regionu Archangielska, którzy dzięki opracowanej technologii osiągają zachowanie 60% żywotnego runa leśnego.

Zmechanizowane pozyskiwanie drewna znacząco zmienia mikrorzeźbę, strukturę gleby, jej właściwości fizjologiczne i inne. Przy stosowaniu rębaków (VM-4) lub rębaków i skiderów (VTM-4) latem mineralizacja dochodzi do 80-90% powierzchni cięcia; w warunkach terenu pagórkowatego i górzystego takie oddziaływania na glebę powodują 100-krotny wzrost spływu powierzchniowego, zwiększają erozję gleby, a co za tym idzie zmniejszają jej żyzność.

Wycinanie zupełne może powodować szczególnie duże szkody dla biogeocenoz leśnych i ogólnie dla środowiska na obszarach o łatwo wrażliwej równowadze ekologicznej (regiony górskie, lasy tundrowe, regiony wiecznej zmarzliny itp.).

Emisje przemysłowe mają negatywny wpływ na roślinność, a zwłaszcza na ekosystemy leśne. Wpływają na rośliny bezpośrednio (poprzez aparat asymilacyjny) i pośrednio (zmieniają skład i właściwości leśne gleby). Szkodliwe gazy wpływają na naziemne narządy drzewa i zaburzają życiową aktywność mikroflory korzeni, w wyniku czego wzrost jest znacznie zmniejszony. Dominującą toksyną gazową jest dwutlenek siarki - rodzaj wskaźnika zanieczyszczenia powietrza. Znaczącą szkodę powoduje amoniak, tlenek węgla, fluor, fluorowodór, chlor, siarkowodór, tlenki azotu, pary kwasu siarkowego itp.

Stopień uszkodzenia roślin przez zanieczyszczenia zależy od wielu czynników, a przede wszystkim od rodzaju i stężenia toksyn, czasu i czasu ich ekspozycji, a także od stanu i charakteru plantacji leśnych (ich składu, wieku , gęstość itp.), warunki meteorologiczne i inne.

Bardziej odporne na działanie toksycznych związków są rośliny w średnim wieku, a mniej odporne - dojrzałe i przerośnięte plantacje, uprawy leśne. Drewno liściaste jest bardziej odporne na toksyny niż drzewa iglaste. Wysokie zagęszczenie z obfitym podszyciem i niezakłóconą strukturą drzew jest bardziej stabilne niż nieliczne sztuczne plantacje.

Działanie wysokich stężeń toksyn na drzewostan w krótkim czasie prowadzi do nieodwracalnych uszkodzeń i śmierci; Długotrwałe narażenie na niskie stężenia powoduje zmiany patologiczne w drzewostanach, a niskie stężenia powodują spadek ich aktywności życiowej. Szkody w lasach obserwuje się w prawie każdym źródle emisji przemysłowych.

W Australii zniszczonych zostało ponad 200 tys. hektarów lasów, gdzie z opadami spada rocznie do 580 tys. ton SO 2 . W RFN 560 000 ha zostało dotkniętych szkodliwymi emisjami przemysłowymi, w NRD 220, w Polsce 379 i Czechosłowacji 300 000 ha. Działanie gazów rozciąga się na dość znaczne odległości. Tak więc w Stanach Zjednoczonych zaobserwowano utajone uszkodzenia roślin w odległości do 100 km od źródła emisji.

Szkodliwy wpływ emisji z dużego zakładu metalurgicznego na wzrost i rozwój drzewostanów sięga nawet 80 km. Obserwacje lasu na terenie Zakładów Chemicznych w latach 1961-1975 wykazały, że przede wszystkim zaczęły wysychać plantacje sosny. W tym samym okresie średni przyrost promieniowy spadł o 46% w odległości 500 m od źródła emisji io 20% w odległości 1000 m od miejsca emisji. U brzozy i osiki liście były uszkodzone o 30-40%. W strefie 500-metrowej las całkowicie wyschł 5-6 lat po wystąpieniu uszkodzeń, w strefie 1000-metrowej - po 7 latach.

Na dotkniętym obszarze od 1970 do 1975 r. było 39% drzew suszonych, 38% drzew silnie osłabionych i 23% drzew osłabionych; w odległości 3 km od zakładu nie było zauważalnych uszkodzeń lasu.

Największe szkody w lasach spowodowane emisją przemysłową do atmosfery obserwuje się na terenach dużych kompleksów przemysłowych i paliwowo-energetycznych. Występują również zmiany o mniejszej skali, które również powodują znaczne szkody, zmniejszając zasoby przyrodnicze i rekreacyjne regionu. Dotyczy to przede wszystkim obszarów słabo zalesionych. Aby zapobiec lub znacznie ograniczyć szkody w lasach, konieczne jest wdrożenie zestawu środków.

Jedną z form oddziaływania na stan zasobów leśnych jest przeznaczanie gruntów leśnych na potrzeby danego sektora gospodarki narodowej lub ich redystrybucja zgodnie z przeznaczeniem oraz przyjmowanie gruntów do państwowego funduszu leśnego. Stosunkowo duże tereny przeznaczane są pod grunty rolne, pod budownictwo przemysłowe i drogowe, znaczna część wykorzystywana jest przez przemysł wydobywczy, energetyczny, budowlany i inne. Rurociągi do pompowania ropy naftowej, gazu itp. ciągną się przez dziesiątki tysięcy kilometrów przez lasy i inne tereny.

Wpływ pożarów lasów na zmiany środowiskowe jest ogromny. Manifestacja i stłumienie żywotnej aktywności wielu składników natury często wiąże się z działaniem ognia. W wielu krajach świata powstawanie lasów naturalnych jest w pewnym stopniu związane z wpływem pożarów, które mają negatywny wpływ na wiele procesów życiowych lasu. Pożary lasów powodują poważne uszkodzenia drzew, osłabiają je, powodują powstawanie wiatrów i parawanów, ograniczają ochronę wód i inne użyteczne funkcje lasu oraz sprzyjają rozmnażaniu się szkodliwych owadów. Wpływając na wszystkie składniki lasu, dokonują poważnych zmian w biogeocenozach leśnych i całości ekosystemów. To prawda, że ​​w niektórych przypadkach pod wpływem pożarów powstają sprzyjające warunki do regeneracji lasu - kiełkowanie nasion, pojawianie się i tworzenie samosiewów, zwłaszcza sosny i modrzewia, a czasem świerka i niektórych innych gatunków drzew .

Na świecie pożary lasów corocznie obejmują obszar do 10-15 milionów hektarów lub więcej, a w niektórych latach liczba ta ponad dwukrotnie. Wszystko to stawia problem zwalczania pożarów lasów w kategorii priorytetów i wymaga dużej uwagi ze strony leśnictwa i innych organów. Dotkliwość problemu wzrasta ze względu na szybki rozwój gospodarczy kraju słabo zaludnionych obszarów leśnych, powstawanie terytorialnych kompleksów produkcyjnych, wzrost liczby ludności i migracje. Dotyczy to przede wszystkim lasów kompleksów przemysłowych Zachodniej Syberii, Angara-Jenisej, Sajan i Ust-Ilim, a także lasów niektórych innych regionów.

Poważne zadania dla ochrony środowiska naturalnego pojawiają się w związku ze wzrostem skali stosowania nawozów mineralnych i pestycydów.

Pomimo ich roli w zwiększaniu plonów upraw rolnych i innych, wysokiej efektywności ekonomicznej, należy zauważyć, że w przypadku nieprzestrzegania naukowo uzasadnionych zaleceń dotyczących ich stosowania, mogą wystąpić również negatywne konsekwencje. Przy nieostrożnym przechowywaniu nawozów lub złym wmieszaniu do gleby możliwe są przypadki zatrucia dzikich zwierząt i ptaków. Oczywiście związków chemicznych stosowanych w leśnictwie, a zwłaszcza w rolnictwie w walce ze szkodnikami i chorobami, niechcianą roślinnością, w pielęgnacji młodych plantacji itp. nie można zaliczyć do całkowicie nieszkodliwych dla biogeocenoz. Niektóre z nich działają toksycznie na zwierzęta, inne w wyniku złożonych przemian tworzą substancje toksyczne, które mogą gromadzić się w organizmie zwierząt i roślin. Zobowiązuje to do ścisłego monitorowania wdrażania zatwierdzonych zasad stosowania pestycydów.

Stosowanie środków chemicznych w pielęgnacji młodych plantacji leśnych zwiększa ryzyko pożaru, często zmniejsza odporność plantacji na szkodniki i choroby leśne oraz może mieć negatywny wpływ na zapylacze roślin. To wszystko powinno być brane pod uwagę przy gospodarowaniu lasem z użyciem środków chemicznych; szczególną uwagę należy w tym przypadku zwrócić na lasy ochronne, rekreacyjne i inne kategorie lasów o charakterze ochronnym.

W ostatnim czasie zwiększa się skala zabiegów hydrotechnicznych, wzrasta zużycie wody, a na terenach leśnych instalowane są osadniki. Intensywne pobór wody wpływa na reżim hydrologiczny terenu, a to z kolei prowadzi do naruszania plantacji leśnych (często tracą one swoje funkcje wodochronne i regulacyjne). Powodzie mogą powodować znaczące negatywne konsekwencje dla ekosystemów leśnych, zwłaszcza podczas budowy elektrowni wodnej z systemem zbiorników.

Powstawanie dużych zbiorników prowadzi do zalewania rozległych terytoriów i powstawania płytkich wód, zwłaszcza w warunkach płaskich. Powstawanie płycizn i bagien pogarsza sytuację sanitarno-higieniczną oraz niekorzystnie wpływa na środowisko naturalne.

Wypas zwierząt gospodarskich powoduje szczególne szkody w lesie. Systematyczny i nieuregulowany wypas prowadzi do zagęszczania gleby, niszczenia roślinności zielnej i krzewiastej, niszczenia runa leśnego, przerzedzania i osłabienia drzewostanu, zmniejszenia bieżącego przyrostu, niszczenia plantacji leśnych przez szkodniki i choroby. Po zniszczeniu runa leśnego ptaki owadożerne opuszczają las, gdyż ich życie i gniazdowanie kojarzone są najczęściej z niższymi rzędami plantacji leśnych. Wypas jest największym zagrożeniem w rejonach górskich, ponieważ tereny te są najbardziej podatne na procesy erozyjne. Wszystko to wymaga szczególnej uwagi i ostrożności przy wykorzystywaniu terenów leśnych na pastwiska, a także przy sianokosach. Istotną rolę w realizacji działań na rzecz efektywniejszego i racjonalniejszego wykorzystania obszarów leśnych do tych celów przypisuje się do odegrania nowych zasad sianokosów i wypasu w lasach ZSRR, zatwierdzonych dekretem Rady Ministrów ZSRR z 27 kwietnia 1983 r. Nr.

Poważne zmiany w biogeocenozie powoduje rekreacyjne użytkowanie lasów, zwłaszcza nieuregulowanych. W miejscach masowej rekreacji często obserwuje się silne zagęszczenie gleby, co prowadzi do gwałtownego pogorszenia jej reżimów wodnych, powietrznych i termicznych oraz zmniejszenia aktywności biologicznej. W wyniku nadmiernego wydeptywania gleby mogą ginąć całe plantacje lub pojedyncze grupy drzew (są one tak osłabione, że stają się ofiarami szkodliwych owadów i chorób grzybowych). Najczęściej pod presją rekreacyjną cierpią lasy terenów zielonych położone 10-15 km od miasta, w sąsiedztwie ośrodków wypoczynkowych i miejsc imprez masowych. Pewne szkody wyrządzają lasom uszkodzenia mechaniczne, różnego rodzaju odpady, śmieci itp. Najmniej odporne na oddziaływanie antropogeniczne są plantacje iglaste (świerk, sosna), w mniejszym stopniu plantacje liściaste (brzoza, lipa, dąb itp.). zakres.

O stopniu i przebiegu dygresji decyduje odporność ekosystemu na obciążenia rekreacyjne. Odporność lasu na rekreację determinuje tzw. pojemność kompleksu przyrodniczego (maksymalna liczba urlopowiczów, którzy mogą bez uszkodzeń wytrzymać biogeocenozę). Ważnym działaniem mającym na celu zachowanie ekosystemów leśnych, zwiększenie ich walorów rekreacyjnych, jest kompleksowa poprawa terenu z wzorowym prowadzeniem gospodarki.

Czynniki negatywne działają z reguły nie w izolacji, ale w postaci pewnych powiązanych ze sobą składników. Jednocześnie działanie czynników antropogenicznych często potęguje negatywny wpływ czynników naturalnych. Na przykład wpływ toksycznych emisji z przemysłu i transportu jest najczęściej połączony ze zwiększonym obciążeniem rekreacyjnym biogeocenoz leśnych. Z kolei rekreacja i turystyka stwarzają warunki do występowania pożarów lasów. Działanie wszystkich tych czynników znacznie zmniejsza odporność biologiczną ekosystemów leśnych na szkodniki i choroby.

Badając wpływ czynników antropogenicznych i przyrodniczych na biogeocenozę leśną, należy wziąć pod uwagę, że poszczególne składniki biogeocenozy są ściśle powiązane zarówno ze sobą, jak iz innymi ekosystemami. Zmiana ilościowa w jednym z nich nieuchronnie powoduje zmianę we wszystkich pozostałych, a istotna zmiana w całej biogeocenozie leśnej nieuchronnie wpływa na każdy z jej składników. Tak więc na obszarach ciągłego działania toksycznych emisji z przemysłu skład gatunkowy roślinności i dzikiej przyrody stopniowo się zmienia. Spośród gatunków drzew drzewa iglaste jako pierwsze ulegają uszkodzeniu i obumierają. Na skutek przedwczesnej śmierci igieł oraz skrócenia długości pędów zmienia się mikroklimat na plantacji, co wpływa na zmianę składu gatunkowego roślinności zielnej. Trawy zaczynają się rozwijać, przyczyniając się do rozmnażania myszy polnych, systematycznie niszcząc uprawy leśne.

Pewne ilościowe i jakościowe cechy emisji toksycznych prowadzą do zakłócenia lub nawet całkowitego zaprzestania owocowania u większości gatunków drzew, co niekorzystnie wpływa na skład gatunkowy ptaków. Istnieją gatunki szkodników leśnych odporne na działanie toksycznych emisji. W efekcie powstają zdegradowane i biologicznie niestabilne ekosystemy leśne.

Problem ograniczania negatywnego wpływu czynników antropogenicznych na ekosystemy leśne poprzez cały system działań ochronnych i ochronnych jest nierozerwalnie związany z działaniami na rzecz ochrony i racjonalnego wykorzystania wszystkich pozostałych komponentów opartych na opracowaniu modelu międzysektorowego uwzględniającego interesy racjonalnego wykorzystania wszystkich zasobów środowiska w ich relacji.

Z podanego krótkiego opisu powiązań ekologicznych i interakcji wszystkich elementów przyrody wynika, że ​​las, jak żaden inny, posiada potężne właściwości, które pozytywnie wpływają na środowisko naturalne i regulują jego stan. Będąc czynnikiem środowiskotwórczym i aktywnie wpływającym na wszystkie procesy ewolucji biosfery, na las oddziałuje także związek między wszystkimi innymi składnikami przyrody niezrównoważonymi wpływami antropogenicznymi. Daje to podstawy do uznania świata roślinnego i zachodzących z jego udziałem procesów przyrodniczych za kluczowy czynnik wyznaczający ogólny kierunek poszukiwań integralnych środków racjonalnego gospodarowania przyrodą.

Schematy i programy środowiskowe powinny stać się ważnym środkiem identyfikowania, zapobiegania i rozwiązywania problemów w relacji między człowiekiem a przyrodą. Takie zmiany pomogą rozwiązać te problemy zarówno w całym kraju, jak iw poszczególnych jego jednostkach terytorialnych.