Factorii antropogeni care au. Factori antropici: exemple

Factori de mediu antropici

Factorii antropici sunt rezultatul impactului uman asupra mediului în procesul activităților economice și de altă natură. Factorii antropogeni pot fi împărțiți în 3 grupe:

) care au un impact direct asupra mediului ca urmare a debutului brusc, a unor activități intense și de scurtă durată, de ex. așezarea unui drum sau cale ferată prin taiga, vânătoare comercială sezonieră într-o anumită zonă etc.;

) impact indirect - prin activități economice de natură pe termen lung și de intensitate redusă, de exemplu. poluarea mediului cu emisii gazoase și lichide de la o instalație construită în apropierea unei căi ferate amenajate fără instalațiile de tratare necesare, ceea ce duce la uscarea treptată a copacilor și otrăvirea lentă a animalelor care locuiesc în taiga din jur cu metale grele;

) impactul complex al factorilor de mai sus, conducând la o schimbare lentă, dar semnificativă a mediului (creșterea populației, creșterea numărului de animale domestice și de animale care însoțesc așezările umane - ciori, șobolani, șoareci etc., transformarea terenului, apariția impurităților în apă etc.).

Impactul antropic asupra anvelopei geografice a pământului

La începutul secolului al XX-lea, a început o nouă eră în interacțiunea dintre natură și societate. Impactul societății asupra mediului geografic, impactul antropic, a crescut dramatic. Aceasta a dus la transformarea peisajelor naturale în cele antropice, precum și la apariția problemelor globale de mediu, i.e. probleme care nu cunosc limite. Tragedia de la Cernobîl a pus în pericol întreaga Europă de Est și de Nord. Emisiile de deșeuri afectează încălzirea globală, găurile de ozon amenință viața, animalele migrează și se mută.

Gradul de impact al societății asupra anvelopei geografice depinde în primul rând de gradul de industrializare al societății. Astăzi, aproximativ 60% din teren este ocupat de peisaje antropice. Astfel de peisaje includ orașe, sate, linii de comunicație, drumuri, centre industriale și agricole. Cele mai dezvoltate opt țări consumă mai mult de jumătate din resursele naturale ale Pământului și emit 2/5 din poluare în atmosferă.

Poluarea aerului

Activitatea umană duce la faptul că poluarea pătrunde în atmosferă în principal sub două forme - sub formă de aerosoli (particule în suspensie) și substanțe gazoase.

Principalele surse de aerosoli sunt industria materialelor de construcții, producția de ciment, exploatarea în cariera de cărbune și minereuri, metalurgia feroasă și alte industrii. Cantitatea totală de aerosoli de origine antropică care intră în atmosferă în cursul anului este de 60 de milioane de tone. Aceasta este de câteva ori mai mică decât cantitatea de poluare de origine naturală (furtuni de praf, vulcani).

Mult mai periculoase sunt substanțele gazoase, care reprezintă 80-90% din toate emisiile antropice. Aceștia sunt compuși de carbon, sulf și azot. Compușii carbonului, în primul rând dioxidul de carbon, nu sunt toxici în sine, dar pericolul unui proces global precum „efectul de seră” este asociat cu acumularea acestuia. În plus, monoxidul de carbon este emis, în principal de motoarele cu ardere internă. poluare antropică atmosfera hidrosferă

Compușii cu azot sunt reprezentați de gaze toxice - oxid de azot și peroxid. De asemenea, se formează în timpul funcționării motoarelor cu ardere internă, în timpul funcționării centralelor termice și în timpul arderii deșeurilor solide.

Cel mai mare pericol este poluarea atmosferei cu compuși de sulf, și în primul rând cu dioxid de sulf. Compușii sulfului sunt emiși în atmosferă în timpul arderii combustibilului de cărbune, petrolului și gazelor naturale, precum și în timpul topirii metalelor neferoase și producerii de acid sulfuric. Poluarea antropică cu sulf este de două ori mai mare decât cea naturală. Dioxidul de sulf atinge cele mai mari concentrații în emisfera nordică, în special pe teritoriul Statelor Unite, al Europei străine, al părții europene a Rusiei și al Ucrainei. Este mai jos în emisfera sudică.

Ploaia acidă este direct legată de eliberarea de compuși de sulf și azot în atmosferă. Mecanismul formării lor este foarte simplu. Dioxidul de sulf și oxizii de azot din aer se combină cu vaporii de apă. Apoi, împreună cu ploile și ceața, ele cad la pământ sub formă de acizi sulfuric și azotic diluați. Astfel de precipitații încalcă brusc normele de aciditate a solului, agravează schimbul de apă al plantelor și contribuie la uscarea pădurilor, în special a celor de conifere. Intrând în râuri și lacuri, își asupresc flora și fauna, ducând adesea la distrugerea completă a vieții biologice - de la pești la microorganisme. Ploaia acidă provoacă, de asemenea, daune mari diferitelor structuri (poduri, monumente etc.).

Principalele regiuni de distribuție a precipitațiilor acide în lume sunt SUA, Europa străină, Rusia și țările CSI. Dar recent au fost observate în regiunile industriale din Japonia, China și Brazilia.

Distanța dintre zonele de formare și zonele de precipitații acide poate ajunge chiar și la mii de kilometri. De exemplu, principalii vinovați ai precipitațiilor acide din Scandinavia sunt regiunile industriale din Marea Britanie, Belgia și Germania.

Poluarea antropică a hidrosferei

Oamenii de știință disting trei tipuri de poluare a hidrosferei: fizică, chimică și biologică.

Poluarea fizică se referă în primul rând la poluarea termică rezultată din deversarea apei încălzite utilizate pentru răcire la centralele termice și centralele nucleare. Deversarea unor astfel de ape duce la o încălcare a regimului natural al apelor. De exemplu, râurile din locurile în care sunt deversate astfel de ape nu îngheață. În rezervoarele închise, aceasta duce la o scădere a conținutului de oxigen, ceea ce duce la moartea peștilor și la dezvoltarea rapidă a algelor unicelulare („înflorirea” apei). Contaminarea fizică include și contaminarea radioactivă.

Poluarea biologică este creată de microorganisme, adesea agenți patogeni. Aceștia intră în mediul acvatic cu efluenți din industria chimică, celulozei și hârtiei, industria alimentară și complexele zootehnice. Astfel de efluenți pot fi surse de diferite boli.

O problemă specială în această temă este poluarea oceanelor. Se întâmplă în trei moduri. Prima dintre acestea este scurgerea râului, cu care milioane de tone de diferite metale, compuși ai fosforului și poluare organică intră în ocean. În același timp, aproape toate substanțele suspendate și cele mai dizolvate se depun în gurile râurilor și pe rafturile adiacente.

A doua modalitate de poluare este asociată cu precipitațiile, cu care majoritatea plumbului, jumătate din mercur și pesticide pătrund în Oceanul Mondial.

În cele din urmă, a treia cale este direct legată de activitatea economică umană în apele Oceanului Mondial. Cel mai comun tip de poluare este poluarea cu petrol în timpul transportului și extracției petrolului.

Rezultatele impactului antropic

încălzirea globală a început. Ca urmare a „efectului de seră”, temperatura suprafeței Pământului în ultimii 100 de ani a crescut cu 0,5-0,6°C. Sursele de CO2 responsabile de cea mai mare parte a efectului de seră sunt procesele de ardere a cărbunelui, petrolului și gazelor și perturbarea activității comunităților de microorganisme din sol din tundra, consumând până la 40% din CO2 emis în atmosferă;

Datorită încărcăturii antropice asupra biosferei, au apărut noi probleme de mediu:

creșterea nivelului oceanelor lumii s-a accelerat semnificativ. În ultimii 100 de ani, nivelul mării a crescut cu 10-12 cm, iar acum acest proces s-a accelerat de zece ori. Aceasta amenință să inunde zone vaste sub nivelul mării (Olanda, regiunea Veneția, Sankt Petersburg, Bangladesh etc.);

a avut loc o epuizare a stratului de ozon din atmosfera Pământului (ozonosfera), întârzierea radiațiilor ultraviolete care sunt dăunătoare tuturor viețuitoarelor. Se crede că principala contribuție la distrugerea ozonosferei o au cloro-fluoro-carbonii (adică freoni). Sunt folosiți ca agenți frigorifici și în cutii de aerosoli.

Poluarea Oceanului Mondial, îngroparea substanțelor toxice și radioactive în acesta, saturarea apelor sale cu dioxid de carbon din atmosferă, poluare cu produse petroliere, metale grele, compuși organici complecși, perturbarea conexiunii ecologice normale dintre ocean și apele terestre. datorită construcţiei de baraje şi alte structuri hidraulice.

Epuizarea și poluarea apelor de suprafață și a apelor subterane, dezechilibru între apele de suprafață și subterane.

Contaminarea radioactivă a zonelor locale și a unor regiuni, în legătură cu accidentul de la Cernobîl, exploatarea dispozitivelor nucleare și testele nucleare.

Acumularea continuă de substanțe toxice și radioactive, deșeuri menajere și deșeuri industriale (în special materiale plastice nedescompuse) pe suprafața terenului, apariția reacțiilor chimice secundare în acestea cu formarea de substanțe toxice.

Deșertificarea planetei, extinderea deșerturilor deja existente și adâncirea procesului de deșertificare în sine.

Reducerea suprafețelor de păduri tropicale și nordice, ducând la scăderea cantității de oxigen și la dispariția speciilor de animale și plante.

Factori antropogeni - un ansamblu de factori de mediu cauzați de activități umane accidentale sau intenționate în timpul perioadei de existență a acestuia.

Tipuri de factori antropici:

· fizic - utilizarea energiei atomice, deplasarea în trenuri și avioane, impactul zgomotului și vibrațiilor etc.;

· chimic - utilizarea îngrășămintelor minerale și a pesticidelor, poluarea învelișurilor Pământului cu deșeuri industriale și de transport; fumatul, consumul de alcool și droguri, consumul excesiv de droguri;

· social - asociate cu relațiile umane și viața în societate.

· În ultimele decenii, impactul factorilor antropici a crescut dramatic, ceea ce a dus la apariția unor probleme globale de mediu: efectul de seră, ploile acide, defrișarea și deșertificarea teritoriilor, poluarea mediului cu substanțe nocive, precum și reducerea diversitatea biologică a planetei.

Habitatul uman. Factorii antropogeni afectează mediul uman. Deoarece este o creatură biosocială, ei disting habitatele naturale și cele sociale.

Habitat natural oferă unei persoane sănătate și material pentru activitatea de muncă, este în strânsă interacțiune cu ea: o persoană schimbă constant mediul natural în cursul activității sale; mediul natural transformat, la rândul său, afectează o persoană.

O persoană comunică cu alte persoane tot timpul, intrând în relații interpersonale cu aceștia, ceea ce determină habitat social . Comunicarea poate fi favorabil(promovarea dezvoltării personale) și nefavorabil(ducând la suprasolicitare psihologică și avarii, la dobândirea de dependențe - alcoolism, dependență de droguri etc.).

Mediu abiotic (factori de mediu) - Acesta este un complex de condiții ale mediului anorganic care afectează organismul. (lumină, temperatură, vânt, aer, presiune, umiditate etc.)

De exemplu: acumularea de elemente toxice și chimice în sol, uscarea corpurilor de apă în timpul secetei, creșterea duratei orelor de lumină, radiații ultraviolete intense.

FACTORI ABIOTICI, diverși factori care nu au legătură cu organismele vii.

Ușoară - cel mai important factor abiotic cu care este legată toată viața de pe Pământ. Există trei regiuni inegale din punct de vedere biologic în spectrul luminii solare; ultraviolete, vizibile și infraroșii.

Toate plantele în raport cu lumina pot fi împărțite în următoarele grupuri:

■ plante fotofile - heliofite(din grecescul "helios" - soarele și fiton - o plantă);

■ plante de umbră - sciofite(din grecescul „scia” - o umbră și „phyton" - o plantă);

■ plante tolerante la umbră - heliofite facultative.

Temperatura pe suprafața pământului depinde de latitudinea geografică și înălțimea deasupra nivelului mării. În plus, se schimbă cu anotimpurile anului. În acest sens, animalele și plantele au diverse adaptări la condițiile de temperatură. În majoritatea organismelor, procesele vitale se desfășoară în intervalul de la -4°С la +40...45°С

Cea mai perfectă termoreglare a apărut doar în vertebrate superioare - păsări și mamifere, asigurându-le o aşezare largă în toate zonele climatice. Ei au primit denumirea de organisme homoioterme (greacă h o m o y o s - egale).

7. Conceptul de populație. Structura, sistemul, caracteristicile și dinamica populațiilor. homeostazia populației.

9. Conceptul de nișă ecologică. Legea excluderii competitive G. F. Gause.

nișă ecologică- aceasta este totalitatea tuturor legăturilor speciei cu habitatul, care asigură existența și reproducerea indivizilor acestei specii în natură.
Termenul de nișă ecologică a fost propus în 1917 de J. Grinnell pentru a caracteriza distribuția spațială a grupurilor ecologice intraspecifice.
Inițial, conceptul de nișă ecologică era apropiat de conceptul de habitat. Dar în 1927, C. Elton a definit o nișă ecologică ca fiind poziția unei specii într-o comunitate, subliniind importanța deosebită a relațiilor trofice. Ecologul autohton G.F. Gause a extins această definiție: o nișă ecologică este locul unei specii într-un ecosistem.
În 1984, S. Spurr și B. Barnes au identificat trei componente ale unei nișe: spațială (unde), temporală (când) și funcțională (cum). Acest concept de nișă subliniază importanța atât a componentelor spațiale, cât și a celor temporale ale nișei, inclusiv schimbările sezoniere și diurne, ținând cont de bioritmurile circadiene și circadiene.

O definiție figurativă a unei nișe ecologice este adesea folosită: un habitat este adresa unei specii, iar o nișă ecologică este profesia sa (Yu. Odum).

Principiul excluderii competitive; (=Teorema lui Gause; =Legea lui Gause)
Principiul excluderii lui Gause – în ecologie – legea conform căreia două specii nu pot exista în aceeași localitate dacă ocupă aceeași nișă ecologică.

În legătură cu acest principiu, atunci când posibilitățile de separare spațiu-timp sunt limitate, una dintre specii dezvoltă o nouă nișă ecologică sau dispare.
Principiul excluderii competitive conține două prevederi generale referitoare la speciile simpatrice:

1) dacă două specii ocupă aceeași nișă ecologică, atunci aproape sigur una dintre ele o depășește pe cealaltă în această nișă și în cele din urmă le va înlocui pe speciile mai puțin adaptate. Sau, într-o formă mai scurtă, „coexistența între concurenți completi este imposibilă” (Hardin, 1960*). A doua propoziție decurge din prima;

2) dacă două specii coexistă într-o stare de echilibru stabil, atunci ele trebuie să fie diferențiate ecologic astfel încât să poată ocupa nișe diferite. ,

Principiul excluderii competitive poate fi tratat în diferite moduri: ca o axiomă și ca o generalizare empirică. Dacă o considerăm ca pe o axiomă, atunci este logică, consecventă și se dovedește a fi foarte euristic. Dacă o considerăm ca o generalizare empirică, este valabilă în limite largi, dar nu este universală.
Suplimente
Competiția interspecifică poate fi observată în populații mixte de laborator sau în comunități naturale. Pentru a face acest lucru, este suficient să eliminați artificial o specie și să vedeți dacă există modificări în abundența unei alte specii simpatrice cu nevoi ecologice similare. Dacă numărul acestei alte specii crește după îndepărtarea primei specii, atunci putem concluziona că a fost suprimată anterior sub influența competiției interspecifice.

Acest rezultat a fost obținut în populații mixte de laborator de Paramecium aurelia și P. caudatum (Gause, 1934*) și în comunitățile litorale naturale de lipace (Chthamalus și Balanus) (Connell, 1961*), precum și într-o serie de studii relativ recente. , de exemplu, pe săritorii saculari și salamandrele fără plămâni (Lemen și Freeman, 1983; Hairston, 1983*).

Competiția între specii se manifestă în două aspecte largi, care pot fi numite competiție de consum și competiție de interferență. Primul aspect este utilizarea pasivă a aceleiași resurse de către specii diferite.

De exemplu, competiția pasivă sau neagresivă pentru resursele limitate de umiditate a solului este foarte probabilă între diferitele specii de arbuști dintr-o comunitate deșertică. Speciile de Geospiza și alte cinteze de pământ din Galápagos concurează pentru hrană, iar această competiție este un factor important în determinarea distribuției lor ecologice și geografice pe mai multe insule (Lack, 1947; B. R. Grant și PR Grant, 1982; PR Grant, 1986* ) .

Al doilea aspect, deseori suprapus cu primul, este suprimarea directă a unei specii de către o altă specie concurentă.

Frunzele unor specii de plante produc substanțe care intră în sol și inhibă germinația și creșterea plantelor învecinate (Muller, 1966; 1970; Whittaker și Feeny, 1971*). La animale, suprimarea unei specii de către alta poate fi realizată prin comportament agresiv sau afirmarea superiorității pe baza amenințărilor de atac. În deșertul Mojave (California și Nevada), oaia mare (Ovis canadensis) și măgarul sălbatic (Equus asinus) concurează pentru apă și hrană. În confruntările directe, măgarii domină oile: când măgarii se apropie de izvoarele de apă ocupate de oi, acestea din urmă le lasă loc, iar uneori chiar părăsesc zona (Laycock, 1974; vezi și Monson și Summer, 1980*).

Competiția de exploatare a primit multă atenție în ecologia teoretică, dar așa cum subliniază Hurston (1983*), competiția de interferență este probabil mai favorabilă pentru orice specie dată.

10. Lanțuri trofice, rețele trofice, niveluri trofice. piramide ecologice.

11. Conceptul de ecosistem. Modificări ciclice și direcționate în ecosisteme. Structura și productivitatea biologică a ecosistemelor.

12. Agroecosisteme și caracteristicile lor. Stabilitatea și instabilitatea ecosistemelor.

13. Ecosisteme și biogeocenoze. Teoria biogeocenologiei VN Sukacheva.

14. Dinamica și problemele stabilității ecosistemelor. Succesiunea ecologică: clasificare și tipuri.

15. Biosfera ca cel mai înalt nivel de organizare a sistemelor vii. Limitele biosferei.

Biosfera este o înveliș organizată, definită a scoarței terestre, asociată cu viața. Baza conceptului de biosfere este ideea materiei vii. Peste 90% din toată materia vie se găsește în vegetația terestră.

Principala sursă de biochimice Activitățile organismelor - energia solară utilizată în procesul de fotosinteză este verde. Plante și unele microorganisme. Pentru a crea un organic o substanță care oferă hrană și energie altor organisme. Fotosinteza a dus la acumularea de oxigen liber în atmosferă, formarea unui strat de ozon care protejează împotriva radiațiilor ultraviolete și cosmice. Menține compoziția modernă de gaz a atmosferei. Organismele vii și habitatul lor formează sisteme integrale-biogeocenoze.

Cel mai înalt nivel de organizare a vieții pe planeta Pământ este biosfera. Acest termen a fost introdus în 1875. A fost folosit pentru prima dată de geologul austriac E. Suess. Cu toate acestea, doctrina biosferei ca sistem biologic a apărut în anii 20 ai acestui secol, autorul acesteia este omul de știință sovietic V.I. Vernadsky. Biosfera este acea înveliș a Pământului în care au existat și încă există organismele vii și în formarea căreia au jucat și joacă rolul principal. Biosfera are propriile limite, determinate de răspândirea vieții. V.I. Vernadsky a distins trei sfere ale vieții în biosferă:

Atmosfera este învelișul gazos al Pământului. Nu este tot locuit de viață, răspândirea ei este împiedicată de radiațiile ultraviolete. Limita biosferei în atmosferă este situată la o altitudine de aproximativ 25-27 km, unde se află stratul de ozon, care absoarbe aproximativ 99% din razele ultraviolete. Cel mai populat este stratul de suprafață al atmosferei (1-1,5 km, iar la munte până la 6 km deasupra nivelului mării).
Litosfera este învelișul solid al Pământului. De asemenea, nu este complet locuită de organisme vii. Distributie
Existența vieții aici este limitată de temperatură, care crește treptat odată cu adâncimea și, la atingerea 100°C, determină trecerea apei de la starea lichidă la starea gazoasă. Adâncimea maximă la care au fost găsite organismele vii în litosferă este de 4 - 4,5 km. Aceasta este limita biosferei în litosferă.
3. Hidrosfera este învelișul lichid al Pământului. Ea este plină de viață. Vernadsky a trasat granița biosferei în hidrosfera sub fundul oceanului, deoarece fundul este un produs al activității vitale a organismelor vii.
Biosfera este un sistem biologic gigantic, care include o mare varietate de componente constitutive, care sunt extrem de greu de caracterizat separat. Vernadsky a propus să unească tot ceea ce face parte din biosferă în grupuri, în funcție de natura originii substanței. El a evidențiat șapte grupe de materie: 1) materia vie este totalitatea tuturor producătorilor, consumatorilor și descompunetorilor care locuiesc în biosferă; 2) materia inertă este un set de substanțe la formarea cărora organismele vii nu au participat, această substanță s-a format înainte de apariția vieții pe Pământ (roci muntoase, stâncoase, erupții vulcanice); 3) substanța biogene este un ansamblu de substanțe care sunt formate de organismele însele sau sunt produse ale activității lor vitale (cărbune, ulei, calcar, turbă și alte minerale); 4) substanta bioinerta este o substanta care este un sistem de echilibru dinamic intre materia vie si cea inerta (sol, crusta de intemperii); 5) o substanță radioactivă este o colecție de toate elementele izotopice care se află într-o stare de dezintegrare radioactivă; 6) substanța atomilor împrăștiați este totalitatea tuturor elementelor care se află în stare atomică și nu fac parte din nicio altă substanță; 7) materia cosmica este un ansamblu de substante care patrund in biosfera din spatiu si sunt de origine cosmica (meteoriti, praf cosmic).
Vernadsky credea că materia vie joacă rolul principal de transformare în biosferă.

16. Rolul omului în evoluția biosferei. Influența activității umane asupra proceselor moderne din biosferă.

17. Materia vie a biosferei conform V.I. Vernadsky, caracteristicile sale Conceptul de noosferă după V. I. Vernadsky.

18. Conceptul, cauzele și principalele tendințe ale actualei crize de mediu.

19. Reducerea diversității genetice, pierderea fondului genetic. Creșterea populației și urbanizarea.

20. Clasificarea resurselor naturale. Resurse naturale epuizabile și inepuizabile.

Resursele naturale sunt: ​​--- epuizabile - se împart în neregenerabile, relativ regenerabile (sol, păduri), regenerabile (animale). --- inepuizabil - aer, energie solară, apă, sol

21. Surse și amploarea poluării aerului. Precipitări acide.

22. Resursele energetice ale lumii. Surse alternative de energie.

23. Efectul de seră. Starea stratului de ozon.

24. Scurtă descriere a ciclului carbonului. Stagnarea ciclului.

25. Ciclul azotului. Fixatori de azot. O scurtă descriere a.

26. Ciclul apei în natură. O scurtă descriere a.

27. Determinarea ciclului biogeochimic. Lista principalelor cicluri.

28. Fluxul de energie și ciclurile elementelor biogene din ecosistem (schemă).

29. Lista principalilor factori de formare a solului (după Dokuchaev).

30. „Succesiunea ecologică”. „Comunitatea Climax”. Definiții. Exemple.

31. Principii de bază ale structurii naturale a biosferei.

32. „Cartea roșie” internațională. Tipuri de zone naturale.

33. Principalele zone climatice ale globului (o listă scurtă după G. Walter).

34. Poluarea apelor oceanice: scară, compoziția poluanților, consecințe.

35. Defrișări: amploare, consecințe.

36. Principiul împărțirii ecologiei umane în ecologie umană ca organism și ecologie socială. Ecologia umană ca autecologie a organismului.

37. Poluarea biologică a mediului. MPC.

38. Clasificarea poluanților deversați în corpurile de apă.

39. Factori de mediu care cauzează boli ale aparatului digestiv, ale sistemului circulator, capabile să provoace neoplasme maligne.

40. Rationare: concept, tipuri, MPC "Smog": concept, motive pentru formarea lui, prejudiciu.

41. Explozia populației și pericolul acesteia pentru starea actuală a biosferei. Urbanizarea și consecințele sale negative.

42. Conceptul de „dezvoltare durabilă”. Perspective pentru conceptul de „dezvoltare durabilă” pentru „miliardul de aur” al populației țărilor dezvoltate economic.

43. Rezerve: funcții și valori. Tipuri de rezerve și numărul acestora în Federația Rusă, SUA, Germania, Canada.

Condiții de existență

Definiția 1

Condițiile de existență (Condițiile de viață) sunt totalitatea elementelor necesare organismelor, cu care sunt inseparabil legate și fără de care nu pot exista.

Adaptarea organismelor la mediu se numește adaptare. Capacitatea de adaptare este una dintre cele mai importante proprietăți ale vieții, care oferă posibilitatea vieții, reproducerii și supraviețuirii acesteia. Adaptările se manifestă la diferite niveluri - de la biochimia celulei și comportamentul unui organism individual până la funcționarea și structura comunității și ecosistemului. Adaptarea apare și se modifică în timpul evoluției speciilor.

Unele elemente ale mediului sau proprietăți care afectează organismul se numesc factori de mediu. Există mulți factori de mediu. Au o natură și o specificitate diferită de acțiune. Toți factorii de mediu sunt împărțiți în trei grupe mari: biotici, abiotici și antropici.

Definiția 2

Un factor abiotic este un complex de condiții de mediu anorganice care afectează un organism viu în mod indirect sau direct: lumina, temperatura, radiațiile radioactive, umiditatea aerului, presiunea, compoziția sării apei etc.

Definiția 3

Factorul biotic al mediului este un set de influențe care sunt exercitate asupra plantelor de către alte organisme. orice plantă nu trăiește izolat, ci în interconexiune cu alte plante, ciuperci, microorganisme, animale.

Definiția 4

Factorul antropogen este un ansamblu de factori de mediu determinați de activitățile intenționate sau accidentale ale omenirii și care provoacă un impact semnificativ asupra funcționării și structurii ecosistemelor.

Factori antropogeni

Cel mai important grup de factori din timpul nostru, care schimbă intens mediul, este direct legat de activitatea umană cu mai multe părți.

Dezvoltarea și formarea omului pe glob a fost întotdeauna asociată cu impactul asupra mediului, dar în prezent acest proces s-a accelerat semnificativ.

Factorul antropic include orice impact (atât indirect, cât și direct) al omenirii asupra mediului - biogeocenoze, organisme, biosfera, peisaje.

modificând natura și adaptând-o la nevoile personale, oamenii schimbă habitatul plantelor și animalelor, influențându-le astfel existența. Impacturile pot fi directe, indirecte și accidentale.

Impacturile directe sunt îndreptate direct asupra organismelor vii. De exemplu, vânătoarea și pescuitul irațional au redus drastic numărul multor specii. Ritmul accelerat și forța în creștere a modificării naturii de către omenire trezesc nevoia de protecție a acesteia.

Impacturile indirecte se realizează prin modificarea climei, a peisajelor, a chimiei și a stării fizice a corpurilor de apă și a atmosferei, a structurii suprafețelor solului, a florei și faunei. O persoană înlocuiește sau extermină în mod inconștient și conștient un tip de plantă sau animal, în timp ce răspândește altul sau creând condiții favorabile pentru acesta. Pentru animalele domestice și plantele cultivate, omenirea a creat un mediu nou în mare măsură, crescând de o sută productivitatea terenului dezvoltat. Dar acest lucru a făcut imposibilă existența multor specii sălbatice.

Observație 1

Trebuie remarcat faptul că multe specii de plante și animale au dispărut de pe planeta Pământ chiar și fără activitate antropică umană. Ca un organism separat, fiecare specie are tinerețea, înflorirea, bătrânețea și moartea - acesta este un proces natural. Dar în condiții naturale, acest lucru se întâmplă foarte lent și, de obicei, specia ieșită are timp să fie înlocuită cu una nouă, mai adaptată condițiilor de viață. Omenirea, pe de altă parte, a accelerat procesele de dispariție într-un asemenea ritm încât evoluția a făcut loc unor reorganizări ireversibile și revoluționare ale ecosistemelor.

Factorii de mediu sunt toți factorii de mediu care acționează asupra organismului. Ele sunt împărțite în 3 grupe:

Cea mai bună valoare a unui factor pentru un organism se numește optim(punct optim), de exemplu, temperatura optimă a aerului pentru o persoană este de 22°.

Factori antropogeni

Influențele umane schimbă mediul prea repede. Acest lucru duce la faptul că multe specii devin rare și dispar. Din această cauză, biodiversitatea este în scădere.

De exemplu, Consecințele defrișărilor:

• Habitatul pentru locuitorii pădurii (animale, ciuperci, licheni, ierburi) este distrus. Ele pot dispărea complet (scăderea biodiversităţii).
• Pădurea cu rădăcinile ei deține stratul superior de sol fertil. Fără sprijin, solul poate fi dus de vânt (ai deșert) sau de apă (ai râpă).
• Pădurea evaporă multă apă de la suprafața frunzelor sale. Dacă îndepărtați pădurea, atunci umiditatea aerului din zonă va scădea, iar umiditatea solului va crește (se poate forma o mlaștină).

1. Alegeți trei opțiuni. Ce factori antropici influențează dimensiunea populației de mistreți din comunitatea forestieră?
1) creșterea numărului de prădători
2) împușcarea animalelor
3) hrănirea animalelor
4) răspândirea bolilor infecțioase
5) tăierea copacilor
6) vreme severă iarna

Răspuns

2. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Ce factori antropici influențează dimensiunea populației de lacramioare de mai din comunitatea forestieră?
1) tăierea copacilor
2) creșterea umbririi

4) colecția de plante sălbatice
5) temperatura scăzută a aerului în timpul iernii
6) călcarea în picioare

Răspuns

3. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Ce procese din natură sunt clasificate ca factori antropici?
1) epuizarea stratului de ozon
2) schimbarea zilnică a iluminării
3) concurenţa în populaţie
4) acumularea de erbicide în sol
5) relația dintre prădători și prada lor
6) efect de seră crescut

Răspuns

4. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Ce factori antropici influențează numărul de plante enumerate în Cartea Roșie?
1) distrugerea mediului lor de viață
2) creșterea umbririi
3) lipsa de umiditate vara
4) extinderea zonelor de agrocenoze
5) schimbări bruște de temperatură
6) călcarea în picioare

Răspuns

5. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Factorii de mediu antropici includ
1) aplicarea de îngrășăminte organice pe sol
2) scăderea iluminării în rezervoare cu adâncime
3) precipitaţii
4) rărirea răsadurilor de pin
5) încetarea activității vulcanice
6) scufundarea râurilor ca urmare a defrișărilor

Răspuns

6. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Ce perturbări de mediu în biosferă sunt cauzate de interferența antropică?
1) distrugerea stratului de ozon al atmosferei
2) schimbări sezoniere în iluminarea suprafeței terenului
3) scăderea numărului de cetacee
4) acumularea de metale grele în corpurile organismelor din apropierea autostrăzilor
5) acumularea de humus în sol ca urmare a căderii frunzelor
6) acumularea de roci sedimentare în adâncurile oceanelor

Răspuns

1. Stabiliți o corespondență între exemplu și grupul de factori de mediu pe care îl ilustrează: 1) biotic, 2) abiotic
A) creșterea excesivă a iazului cu linte de rață
B) creșterea numărului de alevin de pește
C) consumul de prăjiți de pește de către un gândac înotător
D) formarea gheții
E) aruncarea în râu a îngrășămintelor minerale

Răspuns

2. Stabiliți o corespondență între procesul care are loc în biocenoza forestieră și factorul de mediu pe care îl caracterizează: 1) biotic, 2) abiotic
A) relația dintre afide și gărgărițe
B) umidificarea solului
C) schimbarea zilnică a iluminării
D) competiţia între speciile de sturzi
D) creșterea umidității aerului
E) efectul ciupercii tinder asupra mesteacănului

Răspuns

3. Stabiliți o corespondență între exemple și factori de mediu care sunt ilustrați prin aceste exemple: 1) abiotic, 2) biotic. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
a) o creștere a presiunii atmosferice
B) modificarea topografiei ecosistemului cauzată de un cutremur
C) o modificare a populației de iepuri de câmp ca urmare a unei epidemii
D) interacțiunea dintre lupii dintr-o haită
D) competiţia pentru teritoriu între pinii din pădure

Răspuns

4. Stabiliți o corespondență între caracteristicile factorului de mediu și tipul acestuia: 1) biotic, 2) abiotic. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
a) razele ultraviolete
B) uscarea corpurilor de apă în timpul secetei
C) migrarea animalelor
D) polenizarea plantelor de către albine
D) fotoperiodism
E) o scădere a numărului de veverițe în anii slabi

Răspuns

Răspuns

6f. Stabiliți o corespondență între exemple și factori de mediu care sunt ilustrați prin aceste exemple: 1) abiotic, 2) biotic. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) o creștere a acidității solului cauzată de o erupție vulcanică
B) modificarea reliefului biogeocenozei luncii după viitură
C) modificarea populaţiei de mistreţi ca urmare a epidemiei
D) interacţiunea între aspeni din ecosistemul forestier
E) competiția pentru teritoriu între tigri masculi

Răspuns

7f. Stabiliți o corespondență între factorii de mediu și grupurile de factori: 1) biotici, 2) abiotici. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) fluctuațiile zilnice ale temperaturii aerului
B) modificarea duratei zilei
B) relația prădător-pradă
D) simbioza algelor și ciupercilor la lichen
D) modificarea umidității mediului ambiant

Răspuns

Răspuns

2. Potriviți exemplele cu factorii de mediu ilustrați de aceste exemple: 1) Biotic, 2) Abiotic, 3) Antropic. Scrieți numerele 1, 2 și 3 în ordinea corectă.
A) frunze de toamnă
B) Plantarea arborilor în parc
C) Formarea acidului azotic în sol în timpul unei furtuni
D) Iluminare
E) Lupta pentru resurse în populaţie
E) Emisiile de freon în atmosferă

Răspuns

3. Stabiliți o corespondență între exemple și factori de mediu: 1) abiotici, 2) biotici, 3) antropici. Notează numerele 1-3 în ordinea corespunzătoare literelor.
a) modificarea compoziției gazelor atmosferice
B) dispersarea semințelor de plante de către animale
C) drenarea umană a mlaștinilor
D) creșterea numărului de consumatori în biocenoză
D) schimbarea anotimpurilor
E) defrişări

Răspuns

Răspuns

Răspuns

1. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează-le în numerele sub care sunt indicate. Următorii factori duc la scăderea numărului de veverițe într-o pădure de conifere:
1) reducerea numărului de păsări de pradă și de mamifere
2) tăierea copacilor de conifere
3) recoltarea conurilor de molid după o vară caldă și uscată
4) creșterea activității prădătorilor
5) izbucnirea epidemiei
6) strat de zăpadă adânc în timpul iernii

Răspuns

Răspuns

Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Distrugerea pădurilor în zone vaste duce la
1) o creștere a cantității de impurități nocive de azot din atmosferă
2) încălcarea stratului de ozon
3) încălcarea regimului apelor
4) modificarea biogeocenozelor
5) încălcarea direcției fluxului de aer
6) reducerea diversității speciilor

Răspuns

1. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Specificați factorii biotici dintre factorii de mediu.
1) inundație
2) competiția între indivizii speciei
3) scăderea temperaturii
4) prădare
5) lipsa luminii
6) formarea micorizelor

Răspuns

2. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Factorii biotici sunt
1) prădare
2) incendiu de pădure
3) competiția între indivizi de diferite specii
4) creșterea temperaturii
5) formarea micorizelor
6) lipsa de umiditate

Răspuns

1. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate în tabel. Care dintre următorii factori de mediu sunt abiotici?
1) temperatura aerului
2) poluarea cu gaze cu efect de seră
3) prezența gunoiului nereciclabil
4) prezența unui drum
5) iluminare
6) concentrația de oxigen

Răspuns

2. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate în tabel. Factorii abiotici includ:
1) Migrația sezonieră a păsărilor
2) Erupție vulcanică
3) Apariția unei tornade
4) Construcție de castori de platină
5) Formarea ozonului în timpul unei furtuni
6) Despăduriri

Răspuns

3. Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează în răspuns numerele sub care sunt indicate. Componentele abiotice ale ecosistemului de stepă includ:
1) vegetatie erbacee
2) eroziunea eoliană
3) compoziţia minerală a solului
4) modul de precipitații
5) compoziția în specii a microorganismelor
6) pășunatul sezonier al animalelor

Răspuns

Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Ce factori de mediu pot limita pentru păstrăvul de pârâu?
1) apă dulce
2) conținut de oxigen mai mic de 1,6 mg/l
3) temperatura apei +29 de grade
4) salinitatea apei
5) iluminarea rezervorului
6) viteza râului

Răspuns

1. Stabiliți o corespondență între factorul de mediu și grupul căruia îi aparține: 1) antropic, 2) abiotic. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
a) irigarea artificială a terenurilor
B) căderea meteoritului
B) arat teren virgin
D) viitura de izvor
D) construirea unui baraj
E) mișcarea norilor

Răspuns

2. Stabiliți o corespondență între caracteristicile mediului și factorul de mediu: 1) antropic, 2) abiotic. Notează numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
a) defrișări
B) averse tropicale
B) topirea ghețarilor
D) plantaţii forestiere
D) mlaștini drenante
E) o creștere a lungimii zilei în primăvară

Răspuns

Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Următorii factori antropici pot schimba numărul de producători dintr-un ecosistem:
1) colecție de plante cu flori
2) creșterea numărului de consumatori de prim ordin
3) călcarea plantelor de către turişti
4) scăderea umidității solului
5) tăierea copacilor scobitori
6) creșterea numărului de consumatori ai comenzii a doua și a treia

Răspuns

Citeste textul. Alegeți trei propoziții care descriu factorii abiotici. Notează numerele sub care sunt indicate. (1) Principala sursă de lumină de pe Pământ este Soarele. (2) La plantele fotofile, de regulă, lamele frunzelor puternic disecate, un număr mare de stomi în epidermă. (3) Umiditatea mediului este o condiție importantă pentru existența organismelor vii. (4) Plantele au evoluat adaptări pentru a menține echilibrul hidric al organismului. (5) Conținutul de dioxid de carbon din atmosferă este esențial pentru organismele vii.

Răspuns

Alege trei răspunsuri corecte din șase și notează numerele sub care sunt indicate. Cu o scădere bruscă a numărului de insecte polenizatoare din luncă în timp
1) se reduce numărul de plante polenizate cu insecte
2) numărul păsărilor de pradă este în creștere
3) numărul ierbivorelor este în creștere
4) crește numărul de plante polenizate de vânt
5) orizontul de apă al solului se modifică
6) numărul păsărilor insectivore este în scădere

Răspuns

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Factori antropogeni - un set de diverse influențe umane asupra naturii neînsuflețite și vii. Numai prin existența lor fizică, oamenii au un impact vizibil asupra mediului: în procesul de respirație, eliberează anual 1 10 12 kg de CO 2 în atmosferă și consumă mai mult de 5-10 15 kcal cu alimente.

Ca urmare a impactului uman, se modifică clima, topografia suprafeței, compoziția chimică a atmosferei, dispar speciile și ecosistemele naturale etc. Cel mai important factor antropic pentru natură este urbanizarea.

Activitatea antropică afectează semnificativ factorii climatici, modificându-le regimurile. De exemplu, emisiile în masă de particule solide și lichide în atmosferă de la întreprinderile industriale pot schimba drastic regimul de dispersie a radiației solare în atmosferă și pot reduce aportul de căldură la suprafața Pământului. Distrugerea pădurilor și a altor vegetații, crearea unor rezervoare artificiale mari pe fostele suprafețe de teren cresc reflectarea energiei, iar poluarea cu praf, de exemplu, zăpadă și gheață, dimpotrivă, crește absorbția, ceea ce duce la topirea lor intensivă.

Într-o măsură mult mai mare, activitatea de producție a oamenilor afectează biosfera. Ca urmare a acestei activități, relieful, compoziția scoarței și a atmosferei terestre, schimbările climatice, apa dulce este redistribuită, ecosistemele naturale dispar și se creează agro- și tehno-ecosisteme artificiale, se cultivă plante cultivate, se domesticesc animalele, etc.

Impactul uman poate fi direct sau indirect. De exemplu, defrișarea și dezrădăcinarea pădurilor au nu doar un efect direct, ci și unul indirect - condițiile de existență a păsărilor și animalelor se modifică. Se estimează că din 1600, 162 de specii de păsări, peste 100 de specii de mamifere și multe alte specii de plante și animale au fost distruse de om. Dar, pe de altă parte, creează noi soiuri de plante și rase de animale, crește randamentul și productivitatea acestora. Migrația artificială a plantelor și animalelor afectează și viața ecosistemelor. Așadar, iepurii aduși în Australia s-au înmulțit atât de mult încât au provocat mari pagube agriculturii.

Cea mai evidentă manifestare a influenței antropice asupra biosferei este poluarea mediului. Importanța factorilor antropici este în continuă creștere, pe măsură ce omul subjugă tot mai mult natura.

Activitatea umană este o combinație între transformarea omului a factorilor naturali de mediu pentru propriile sale scopuri și crearea altora noi care nu existau anterior în natură. Topirea metalelor din minereuri și producerea de echipamente sunt imposibile fără crearea de temperaturi ridicate, presiuni și câmpuri electromagnetice puternice. Obținerea și menținerea recoltelor mari ale culturilor agricole necesită producerea de îngrășăminte și mijloace de protecție chimică a plantelor de dăunători și agenți patogeni. Asistența medicală modernă nu poate fi imaginată fără chimioterapie și fizioterapie.

Realizările progresului științific și tehnologic au început să fie folosite în scopuri politice și economice, lucru extrem de manifestat în crearea unor factori speciali de mediu care afectează o persoană și proprietatea sa: de la arme de foc la mijloace de impact fizic, chimic și biologic de masă. În acest caz, vorbim de o combinație de factori antropotropi (care vizează corpul uman) și antropocizi care provoacă poluarea mediului.

Pe de altă parte, pe lângă astfel de factori intenționați, în procesul de exploatare și prelucrare a resurselor naturale, se formează în mod inevitabil compuși chimici laterali și zone cu niveluri ridicate de factori fizici. În condiții de accidente și catastrofe, aceste procese pot fi de natură spasmodică cu consecințe grave asupra mediului și materialelor. Prin urmare, a fost necesar să se creeze metode și mijloace de protejare a unei persoane de factori periculoși și dăunători, ceea ce s-a realizat acum în sistemul menționat mai sus - siguranța vieții.

plasticitate ecologică.În ciuda varietății mari de factori de mediu, o serie de modele generale pot fi identificate în natura impactului lor și în răspunsurile organismelor vii.

Efectul influenței factorilor depinde nu numai de natura acțiunii lor (calitatea), ci și de valoarea cantitativă percepută de organisme - temperatură ridicată sau scăzută, grad de iluminare, umiditate, cantitate de hrană etc. În procesul evoluției, s-a dezvoltat capacitatea organismelor de a se adapta la factorii de mediu în anumite limite cantitative. O scădere sau creștere a valorii factorului dincolo de aceste limite inhibă activitatea vitală, iar când se atinge un anumit nivel minim sau maxim, organismele mor.

Zonele de actiune ale factorului ecologic si dependenta teoretica a activitatii vitale a unui organism, populatie sau comunitate depind de valoarea cantitativa a factorului. Intervalul cantitativ al oricărui factor de mediu, cel mai favorabil vieții, se numește optimul ecologic (lat. ortimus- cel mai bun). Valorile factorului care se află în zona de opresiune sunt numite pessimum ecologic (cel mai rău).

Se numesc valorile minime și maxime ale factorului la care are loc moartea minim ecologicȘi maxim ecologic

Orice specie de organisme, populații sau comunități sunt adaptate, de exemplu, să existe într-un anumit interval de temperatură.

Proprietatea organismelor de a se adapta la existența într-o anumită gamă de factori de mediu se numește plasticitate ecologică.

Cu cât este mai mare gama de factor ecologic în care poate trăi un anumit organism, cu atât mai mare este plasticitatea sa ecologică.

După gradul de plasticitate, se disting două tipuri de organisme: stenobiont (stenoeks) și eurybiont (euryeks).

Organismele stenobiotice și euribionte diferă în gama de factori ecologici în care pot trăi.

Stenobiont(gr. stenos- înguste, înghesuite) sau îngust adaptate, speciile pot exista doar cu mici abateri

factor de la valoarea optimă.

euribiotic(gr. eirys- late) sunt numite organisme larg adaptate care pot rezista la o amplitudine mare a fluctuațiilor factorului de mediu.

Din punct de vedere istoric, adaptându-se la factorii de mediu, animalele, plantele, microorganismele sunt distribuite pe diverse medii, formând întreaga diversitate a ecosistemelor care formează biosfera Pământului.

factori limitatori. Conceptul de factori limitatori se bazează pe două legi ale ecologiei: legea minimului si legea tolerantei.

Legea minimului. La mijlocul secolului trecut, chimistul german J. Liebig (1840), studiind efectul nutrienților asupra creșterii plantelor, a descoperit că randamentul nu depinde de acei nutrienți care sunt necesari în cantități mari și sunt prezenți din abundență (pentru de exemplu, CO 2 şi H 2 0 ), dar din cele care, deşi planta are nevoie de ele în cantităţi mai mici, sunt practic absente în sol sau inaccesibile (de exemplu, fosfor, zinc, bor).

Liebig a formulat acest model după cum urmează: „Creșterea unei plante depinde de elementul nutritiv care este prezent în cantitate minimă”. Mai târziu această concluzie a devenit cunoscută ca Legea minimului a lui Liebigși a fost extinsă la mulți alți factori de mediu. Dezvoltarea organismelor poate fi limitată sau limitată de căldură, lumină, apă, oxigen și alți factori, dacă valoarea lor corespunde minimului ecologic. De exemplu, peștii tropicali pești-înger mor dacă temperatura apei scade sub 16 °C. Și dezvoltarea algelor în ecosistemele de adâncime este limitată de adâncimea de penetrare a luminii solare: nu există alge în straturile inferioare.

Legea lui Liebig a minimului în termeni generali poate fi formulată astfel: creșterea și dezvoltarea organismelor depind, în primul rând, de acei factori de mediu ale căror valori se apropie de minimul ecologic.

Cercetările au arătat că legea minimului are două limitări care ar trebui luate în considerare în aplicarea practică.

Prima limitare este că legea lui Liebig este strict aplicabilă numai în condițiile unei stări staționare a sistemului. De exemplu, într-un anumit corp de apă, creșterea algelor este limitată în mod natural de lipsa de fosfat. Compușii de azot sunt conținuti în apă în exces. Dacă ape uzate cu un conținut ridicat de fosfor mineral sunt descărcate în acest rezervor, atunci rezervorul poate „înflori”. Acest proces va progresa până când unul dintre elemente este utilizat până la limita minimă. Acum ar putea fi azot dacă fosforul continuă să curgă. În momentul de tranziție (când există încă suficient azot și deja este suficient fosfor), efectul minim nu este observat, adică niciunul dintre aceste elemente nu afectează creșterea algelor.

A doua limitare este legată de interacțiunea mai multor factori. Uneori organismul este capabil să înlocuiască elementul deficitar cu altul apropiat chimic. Deci, în locurile în care există mult stronțiu, în cochilii de moluște, poate înlocui calciul cu o lipsă a acestuia din urmă. Sau, de exemplu, nevoia de zinc la unele plante este redusă dacă cresc la umbră. Prin urmare, o concentrație scăzută de zinc va limita creșterea plantelor mai puțin la umbră decât la lumină puternică. În aceste cazuri, efectul limitativ chiar și al unei cantități insuficiente de unul sau altul element poate să nu se manifeste.

Legea toleranței(lat . toleranţă- răbdare) a fost descoperit de biologul englez W. Shelford (1913), care a atras atenția asupra faptului că nu numai acei factori de mediu, ale căror valori sunt minime, ci și cei care se caracterizează printr-un maxim ecologic, pot limitează dezvoltarea organismelor vii. Prea multă căldură, lumină, apă și chiar nutrienți pot fi la fel de dăunătoare ca și prea puțină. Intervalul factorului de mediu între minim și maxim W. Shelford numit limita de toleranta.

Limita de toleranță descrie amplitudinea fluctuațiilor factorilor, ceea ce asigură cea mai completă existență a populației. Indivizii pot avea intervale de toleranță ușor diferite.

Ulterior, au fost stabilite limite de toleranță pentru diverși factori de mediu pentru multe plante și animale. Legile lui J. Liebig și W. Shelford au ajutat la înțelegerea multor fenomene și distribuția organismelor în natură. Organismele nu pot fi distribuite peste tot deoarece populațiile au o anumită limită de toleranță în raport cu fluctuațiile factorilor de mediu de mediu.

Legea toleranței lui W. Shelford este formulată după cum urmează: creșterea și dezvoltarea organismelor depind în primul rând de acei factori de mediu ale căror valori se apropie de minimul ecologic sau maximul ecologic.

S-au stabilit următoarele:

Organismele cu o gamă largă de toleranță la toți factorii sunt larg distribuite în natură și sunt adesea cosmopolite, cum ar fi multe bacterii patogene;

Organismele pot avea o gamă largă de toleranță pentru un factor și o gamă îngustă pentru altul. De exemplu, oamenii sunt mai toleranți la absența alimentelor decât la absența apei, adică limita de toleranță pentru apă este mai îngustă decât pentru alimente;

Dacă condițiile pentru unul dintre factorii de mediu devin suboptime, atunci se poate modifica și limita de toleranță pentru alți factori. De exemplu, cu lipsa de azot în sol, cerealele necesită mult mai multă apă;

Limitele reale ale toleranței observate în natură sunt mai mici decât potențialul organismului de a se adapta la acest factor. Acest lucru se explică prin faptul că în natură limitele toleranței în raport cu condițiile fizice ale mediului pot fi restrânse prin relații biotice: competiție, lipsă de polenizatori, prădători etc. Orice persoană își realizează mai bine potențialul în condiții favorabile (adunări). a sportivilor pentru antrenamente speciale înainte de competiții importante, de exemplu). Plasticitatea ecologică potențială a unui organism, determinată în condiții de laborator, este mai mare decât posibilitățile realizate în condiții naturale. În consecință, se disting nișele ecologice potențiale și realizate;

Limitele de toleranță la indivizii de reproducere și la descendenți sunt mai mici decât la adulți, adică femelele în timpul sezonului de reproducere, iar puii lor sunt mai puțin rezistenți decât organismele adulte. Astfel, distribuția geografică a păsărilor de vânat este determinată mai des de influența climei asupra ouălor și puilor, și nu asupra păsărilor adulte. Grija pentru urmași și respectul pentru maternitate sunt dictate de legile naturii. Din păcate, uneori „realizările” sociale contrazic aceste legi;

Valorile extreme (de stres) ale unuia dintre factori duc la o scădere a limitei de toleranță pentru alți factori. Dacă apa încălzită este aruncată în râu, atunci peștii și alte organisme își consumă aproape toată energia pentru a face față stresului. Nu au suficientă energie pentru a obține hrană, protecție împotriva prădătorilor, reproducere, ceea ce duce la dispariția treptată. Stresul psihologic poate provoca, de asemenea, multe somatice (gr. soma- corp) boli nu numai la oameni, ci și la unele animale (de exemplu, la câini). La valorile stresante ale factorului, adaptarea la acesta devine din ce în ce mai „costisitoare”.

Multe organisme sunt capabile să modifice toleranța la factorii individuali dacă condițiile se schimbă treptat. Puteți, de exemplu, să vă obișnuiți cu temperatura ridicată a apei din baie, dacă urcați în apă caldă, apoi adăugați treptat apă fierbinte. Această adaptare la schimbarea lentă a factorului este o proprietate de protecție utilă. Dar poate fi și periculos. Neașteptate, fără semnale de avertizare, chiar și o mică schimbare poate fi critică. Apare un efect de prag: „ultimul pai” poate fi fatal. De exemplu, o crenguță subțire poate sparge spatele unei cămile deja supraîntins.

Daca valoarea a cel putin unuia dintre factorii de mediu se apropie de un minim sau maxim, existenta si prosperitatea unui organism, populatie sau comunitate devine dependenta de acest factor limitator de viata.

Un factor limitator este orice factor de mediu care se apropie sau depășește valorile extreme ale limitelor de toleranță. Astfel de factori puternic deviați devin de o importanță capitală în viața organismelor și a sistemelor biologice. Ei sunt cei care controlează condițiile de existență.

Valoarea conceptului de factori limitatori constă în faptul că vă permite să înțelegeți relațiile complexe din ecosisteme.

Din fericire, nu toți factorii de mediu posibili reglează relația dintre mediu, organisme și oameni. Prioritatea într-o anumită perioadă de timp sunt diverși factori limitativi. Tocmai asupra acestor factori ecologistul ar trebui să-și concentreze atenția în studiul ecosistemelor și managementul acestora. De exemplu, conținutul de oxigen din habitatele terestre este mare și este atât de disponibil încât aproape niciodată nu servește ca factor limitator (cu excepția altitudinilor mari și a sistemelor antropice). Oxigenul prezintă puțin interes pentru ecologistii terestre. Și în apă, este adesea un factor care limitează dezvoltarea organismelor vii („ucide” pești, de exemplu). Prin urmare, un hidrobiolog măsoară întotdeauna conținutul de oxigen din apă, spre deosebire de un medic veterinar sau un ornitolog, deși oxigenul nu este mai puțin important pentru organismele terestre decât pentru cele acvatice.

Factorii limitatori determină și aria geografică a speciei. Astfel, mișcarea organismelor spre sud este limitată, de regulă, de lipsa căldurii. Factorii biotici limitează adesea distribuția anumitor organisme. De exemplu, smochinele aduse din Marea Mediterană în California nu au dat roade acolo până când au ghicit să aducă acolo un anumit tip de viespe, singurul polenizator al acestei plante. Identificarea factorilor limitanți este foarte importantă pentru multe activități, în special pentru agricultură. Cu un impact țintit asupra condițiilor limitative, este posibilă creșterea rapidă și eficientă a randamentului plantelor și a productivității animalelor. Deci, la cultivarea grâului pe soluri acide, nicio măsură agronomică nu va avea efect dacă nu se folosește varul, ceea ce va reduce efectul limitator al acizilor. Sau dacă cultivi porumb pe soluri cu un conținut foarte scăzut de fosfor, atunci chiar și cu suficientă apă, azot, potasiu și alți nutrienți, acesta încetează să crească. Fosforul este factorul limitativ în acest caz. Și numai îngrășămintele cu fosfat pot salva recolta. Plantele pot muri și din cauza prea multă apă sau prea mult îngrășământ, care în acest caz sunt și factori limitatori.

Cunoașterea factorilor limitatori oferă cheia managementului ecosistemului. Cu toate acestea, în diferite perioade ale vieții organismului și în diferite situații, diverși factori acționează ca factori limitatori. Prin urmare, doar o reglementare pricepută a condițiilor de existență poate da rezultate eficiente de management.

Interacțiunea și compensarea factorilor. În natură, factorii de mediu nu acționează independent unul de celălalt - ei interacționează. Analiza influenței unui factor asupra unui organism sau a unei comunități nu este un scop în sine, ci o modalitate de a evalua importanța relativă a diferitelor condiții care acționează împreună în ecosistemele reale.

Influența comună a factorilor poate fi luată în considerare pe exemplul dependenței mortalității larvelor de crab de temperatură, salinitate și prezența cadmiului. În absența cadmiului, optimul ecologic (mortalitatea minimă) se observă în intervalul de temperatură de la 20 la 28 °C și salinitatea de la 24 la 34%. Dacă în apă se adaugă cadmiu, care este toxic pentru crustacee, atunci optimul ecologic este deplasat: temperatura se află în intervalul de la 13 la 26 ° C, iar salinitatea este de la 25 la 29%. Se schimbă și limitele toleranței. Diferența dintre maximul și minimul ecologic pentru salinitate după adăugarea de cadmiu scade de la 11 - 47% la 14 - 40%. Limita de toleranță pentru factorul de temperatură, dimpotrivă, se extinde de la 9 - 38 °C la 0 - 42 °C.

Temperatura și umiditatea sunt cei mai importanți factori climatici în habitatele terestre. Interacțiunea acestor doi factori formează, în esență, două tipuri principale de climă: maritime si continentale.

Rezervoarele înmoaie climatul terestră, deoarece apa are o căldură specifică ridicată de fuziune și capacitate termică. Prin urmare, clima maritimă se caracterizează prin fluctuații de temperatură și umiditate mai puțin bruște decât cea continentală.

Efectul temperaturii și umidității asupra organismelor depinde și de raportul dintre valorile lor absolute. Astfel, temperatura are un efect limitator mai pronunțat dacă umiditatea este foarte mare sau foarte scăzută. Toată lumea știe că temperaturile ridicate și scăzute sunt mai puțin tolerate la umiditate ridicată decât la moderată

Relația dintre temperatură și umiditate ca principali factori climatici este adesea descrisă sub formă de grafice climograme, care fac posibilă compararea vizuală a diferiților ani și regiuni și prezicerea producției de plante sau animale pentru anumite condiții climatice.

Organismele nu sunt sclavele mediului. Se adaptează la condițiile de existență și le schimbă, adică compensează impactul negativ al factorilor de mediu.

Compensarea factorilor de mediu este dorința organismelor de a slăbi efectul limitativ al influențelor fizice, biotice și antropice. Compensarea factorilor este posibilă la nivelul organismului și al speciei, dar este cea mai eficientă la nivel de comunitate.

La temperaturi diferite, aceeași specie, care are o largă distribuție geografică, poate dobândi fiziologic și morfologic (coloana torfe - formă, contur) caracteristici adaptate condiţiilor locale. De exemplu, la animale, urechile, cozile, labele sunt cu atât mai scurte, iar corpul este mai masiv, cu atât clima este mai rece.

Acest model se numește regula lui Allen (1877), conform căreia părțile proeminente ale corpului animalelor cu sânge cald cresc pe măsură ce se deplasează de la nord la sud, ceea ce este asociat cu adaptarea la menținerea unei temperaturi constante a corpului în diferite condiții climatice. Deci, vulpile care trăiesc în Sahara au membre lungi și urechi uriașe; vulpea europeană este mai îndesată, urechile îi sunt mult mai scurte; iar vulpea arctică - vulpea arctică - are urechi foarte mici și botul scurt.

La animalele cu activitate motorie bine dezvoltată, compensarea factorilor este posibilă datorită comportamentului adaptativ. Deci, șopârlele nu se tem de răcirea bruscă, deoarece ziua ies la soare, iar noaptea se ascund sub pietrele încălzite. Schimbările care apar în procesul de adaptare sunt adesea fixate genetic. La nivel comunitar, compensarea factorilor poate fi realizată prin schimbarea speciilor de-a lungul gradientului condițiilor de mediu; de exemplu, cu schimbări sezoniere, are loc o schimbare regulată a speciilor de plante.

De asemenea, organismele folosesc periodicitatea naturală a modificărilor factorilor de mediu pentru a distribui funcțiile în timp. Ei „programează” ciclurile de viață în așa fel încât să profite la maximum de condițiile favorabile.

Cel mai frapant exemplu este comportamentul organismelor în funcție de lungimea zilei - fotoperioada. Amplitudinea zilei crește odată cu latitudinea geografică, ceea ce permite organismelor să ia în considerare nu numai anotimpul, ci și latitudinea zonei. Fotoperioada este un „comutator de timp” sau un mecanism de declanșare pentru o secvență de procese fiziologice. Determină înflorirea plantelor, năpârlirea, migrarea și reproducerea la păsări și mamifere etc. Fotoperioada este asociată cu ceasul biologic și servește ca mecanism universal de reglare a funcțiilor în timp. Ceasul biologic conectează ritmurile factorilor de mediu cu ritmurile fiziologice, permițând organismelor să se adapteze la dinamica zilnică, sezonieră, mareală și a altor factori.

Prin modificarea fotoperioadei, este posibil să provoace modificări ale funcțiilor corpului. Deci, cultivatorii de flori, schimbând regimul de lumină în sere, obțin înflorirea plantelor în afara sezonului. Dacă după decembrie măriți imediat lungimea zilei, atunci aceasta poate provoca fenomene care apar primăvara: înflorirea plantelor, năpârlirea la animale etc. La multe organisme superioare, adaptările la fotoperioada sunt fixate genetic, adică ceasul biologic. poate funcționa chiar și în absența unei dinamici zilnice sau sezoniere regulate.

Astfel, sensul analizei condițiilor de mediu nu este de a alcătui o listă imensă de factori de mediu, ci de a descoperi factori limitativi, importanți din punct de vedere funcționalși să evalueze măsura în care compoziția, structura și funcțiile ecosistemelor depind de interacțiunea acestor factori.

Numai în acest caz este posibil să se prezică în mod fiabil rezultatele schimbărilor și perturbărilor și să se gestioneze ecosistemele.

Factori limitatori antropici. Ca exemple de factori limitatori antropici care permit gestionarea ecosistemelor naturale și create de om, este convenabil să luăm în considerare incendiile și stresul antropic.

incendii ca factor antropic sunt mai des evaluate doar negativ. Cercetările din ultimii 50 de ani au arătat că incendiile naturale pot face parte din clima în multe habitate terestre. Ele influențează evoluția florei și faunei. Comunitățile biotice au „învățat” să compenseze acest factor și să se adapteze la el, cum ar fi temperatura sau umiditatea. Focul poate fi considerat și studiat ca un factor ecologic, alături de temperatură, precipitații și sol. Când este folosit corect, focul poate fi un instrument valoros de mediu. Unele triburi au ars pădurile pentru nevoile lor cu mult înainte ca oamenii să înceapă să schimbe mediul în mod sistematic și intenționat. Focul este un factor foarte important, și pentru că o persoană îl poate controla într-o măsură mai mare decât alți factori limitatori. Este greu de găsit o bucată de pământ, mai ales în zonele cu perioade secetoase, unde un incendiu nu s-a produs cel puțin o dată la 50 de ani. Cea mai frecventă cauză a incendiilor de vegetație este fulgerul.

Incendiile sunt de diferite tipuri și duc la consecințe diferite.

Incendiile montate sau „sălbatice” sunt de obicei foarte intense și nu pot fi ținute. Ei distrug coroana copacilor și distrug toată materia organică din sol. Incendiile de acest tip au un efect limitativ asupra aproape tuturor organismelor din comunitate. Va dura mulți ani pentru ca site-ul să se recupereze din nou.

Incendiile la sol sunt complet diferite. Au un efect selectiv: pentru unele organisme sunt mai limitative decât pentru altele. Astfel, incendiile de sol contribuie la dezvoltarea organismelor cu toleranță ridicată la consecințele acestora. Ele pot fi naturale sau special organizate de om. De exemplu, arderea planificată în pădure este întreprinsă pentru a elimina competiția pentru o rasă valoroasă de pin de mlaștină din copacii foioase. Pinul de mlaștină, spre deosebire de lemnul de esență tare, este rezistent la foc, deoarece mugurele apical al răsadurilor este protejat de o grămadă de ace lungi, care ard prost. În absența incendiilor, creșterea copacilor de foioase îneacă pinul, precum și cerealele și leguminoasele. Acest lucru duce la oprimarea potârnichilor și a micilor ierbivore. Prin urmare, pădurile de pin virgin cu vânat abundent sunt ecosisteme de tip „foc”, adică au nevoie de incendii periodice la sol. În acest caz, focul nu duce la pierderea nutrienților din sol, nu dăunează furnicilor, insectelor și mamiferelor mici.

Cu leguminoasele fixatoare de azot, un foc mic este chiar util. Arderea se realizează seara, astfel încât noaptea focul să fie stins prin rouă, iar fața îngustă a focului să poată fi pășită cu ușurință. În plus, focurile mici de pământ completează acțiunea bacteriilor de a transforma reziduurile moarte în nutrienți minerali potriviti unei noi generații de plante. În același scop, frunzele căzute sunt adesea arse primăvara și toamna. Arderea planificată este un exemplu de gestionare a unui ecosistem natural cu ajutorul unui factor de mediu limitativ.

Dacă posibilitatea de incendii ar trebui eliminată complet sau dacă focul ar trebui utilizat ca factor de management ar trebui să depindă în întregime de tipul de comunitate dorit în zonă. Ecologul american G. Stoddard (1936) a fost unul dintre primii care a „apărat” arderea controlată planificată pentru a crește producția de lemn valoros și vânat chiar și în acele vremuri când, din punctul de vedere al pădurarilor, orice incendiu era considerat dăunător.

Relația strânsă dintre epuizare și compoziția ierbii joacă un rol cheie în menținerea diversității uimitoare a antilopelor și a prădătorilor lor din savanele din Africa de Est. Incendiile au un efect pozitiv asupra multor cereale, deoarece punctele lor de creștere și rezervele de energie sunt sub pământ. După ce părțile aeriene uscate se ard, bateriile revin rapid în sol și ierburile cresc luxuriant.

Întrebarea „a arde sau a nu arde”, desigur, poate fi confuză. Prin neglijență, o persoană este adesea cauza unei creșteri a frecvenței incendiilor „sălbatice” distructive. Lupta pentru siguranța la incendiu în păduri și zone de agrement este cealaltă parte a problemei.

În niciun caz, o persoană privată nu poate provoca intenționat sau accidental un incendiu în natură - acesta este privilegiul unor oameni special instruiți, care sunt familiarizați cu regulile de utilizare a terenului.

Stresul antropogen poate fi considerat şi ca un fel de factor limitativ. Ecosistemele sunt în mare măsură capabile să compenseze stresul antropic. Este posibil ca acestea să fie adaptate în mod natural la solicitările periodice acute. Și multe organisme au nevoie de influențe perturbatoare ocazionale care contribuie la stabilitatea lor pe termen lung. Corpurile mari de apă au adesea o bună capacitate de a se autocurăța și de a se recupera din poluare, în același mod ca multe ecosisteme terestre. Cu toate acestea, încălcările pe termen lung pot duce la consecințe negative pronunțate și persistente. În astfel de cazuri, istoria evolutivă a adaptării nu poate ajuta organismele - mecanismele de compensare nu sunt nelimitate. Acest lucru este valabil mai ales atunci când sunt aruncate deșeuri extrem de toxice, care sunt produse în mod constant de o societate industrializată și care anterior erau absente în mediu. Dacă nu reușim să izolăm aceste deșeuri toxice din sistemele globale de susținere a vieții, ele ne vor amenința în mod direct sănătatea și vor deveni un factor limitator major pentru umanitate.

Stresul antropogen este împărțit în mod convențional în două grupuri: acută și cronică.

Prima se caracterizează printr-un debut brusc, o creștere rapidă a intensității și o durată scurtă. În al doilea caz, încălcările de intensitate scăzută continuă mult timp sau se repetă. Sistemele naturale au adesea o capacitate suficientă pentru a face față stresului acut. De exemplu, strategia semințelor latente permite pădurii să se regenereze după defrișare. Consecințele stresului cronic pot fi mai severe, deoarece reacțiile la acesta nu sunt atât de evidente. Poate dura ani pentru ca schimbările în organism să fie observate. Astfel, legătura dintre cancer și fumat a fost dezvăluită cu doar câteva decenii în urmă, deși a existat de mult timp.

Efectul de prag explică parțial de ce unele probleme de mediu apar în mod neașteptat. De fapt, acestea s-au acumulat de-a lungul anilor. De exemplu, în păduri, moartea în masă a copacilor începe după expunerea prelungită la poluanții din aer. Începem să observăm problema abia după moartea multor păduri din Europa și America. Până atunci, am întârziat cu 10-20 de ani și nu am putut preveni tragedia.

În perioada de adaptare la impacturile antropice cronice, scade și toleranța organismelor la alți factori, precum bolile. Stresul cronic este adesea asociat cu substanțe toxice, care, deși în concentrații mici, sunt eliberate constant în mediu.

Articolul „Poisoning America” (revista Times, 22/09/80) oferă următoarele date: „Dintre toate intervențiile umane în ordinea naturală a lucrurilor, niciuna nu crește într-un ritm atât de alarmant precum crearea de noi compuși chimici. . Numai în SUA, „alchimiștii” vicleni creează aproximativ 1.000 de medicamente noi în fiecare an. Există aproximativ 50.000 de substanțe chimice diferite pe piață. Multe dintre ele sunt, fără îndoială, de mare beneficiu pentru oameni, dar aproape 35.000 de compuși utilizați în SUA sunt cunoscuți sau potențial dăunători sănătății umane.”

Pericolul, poate catastrofal, este poluarea apelor subterane și a acviferelor de adâncime, care alcătuiesc o proporție semnificativă din resursele de apă ale lumii. Spre deosebire de apele subterane de suprafață, nu este supusă proceselor naturale de auto-purificare din cauza lipsei luminii solare, a curgerii rapide și a componentelor biotice.

Preocupările sunt cauzate nu numai de substanțele nocive care intră în apă, sol și alimente. Milioane de tone de compuși periculoși sunt eliberați în atmosferă. Abia peste America la sfârșitul anilor '70. emise: particule în suspensie - până la 25 milioane tone / an, SO 2 - până la 30 milioane tone / an, NO - până la 23 milioane tone / an.

Cu toții contribuim la poluarea aerului prin utilizarea mașinilor, a electricității, a bunurilor manufacturate etc. Poluarea aerului este un semnal clar de feedback negativ care poate salva societatea de la distrugere, deoarece este ușor de detectat de toată lumea.

Tratarea deșeurilor solide a fost mult timp considerată o problemă minoră. Până în 1980, au existat cazuri când zone rezidențiale au fost construite pe foste haldele de deșeuri radioactive. Acum, deși cu o oarecare întârziere, a devenit clar: acumularea deșeurilor limitează dezvoltarea industriei. Fără crearea de tehnologii și centre pentru îndepărtarea, neutralizarea și reciclarea acestora, progresul ulterioar al societății industriale este imposibil. În primul rând, este necesar să izolați în siguranță cele mai toxice substanțe. Practica ilegală a „descărcărilor nocturne” ar trebui înlocuită cu o izolare sigură. Trebuie să căutăm înlocuitori pentru substanțele chimice toxice. Cu conducerea potrivită, eliminarea și reciclarea deșeurilor pot deveni o industrie distinctă care va crea noi locuri de muncă și va contribui la economie.

Soluția la problema stresului antropic ar trebui să se bazeze pe un concept holistic și necesită o abordare sistematică. Încercarea de a trata fiecare poluant ca pe o problemă în sine este ineficientă - doar mută problema dintr-un loc în altul.

Dacă în următorul deceniu nu este posibil să se limiteze procesul de deteriorare a calității mediului, atunci este destul de probabil ca nu o lipsă de resurse naturale, ci impactul substanțelor nocive să devină un factor care limitează dezvoltarea civilizației. .