Екологічним фактором не є. Основи екології

Напевно, кожен з нас помічав, як рослини одного і того ж виду чудово розвиваються в лісі, але на відкритих просторах почуваються погано. Або, наприклад, деякі види ссавців мають велику популяцію, а інші більш обмежені за, здавалося б, однакових умов. Все живе на Землі так чи інакше підпорядковується власним законам і правилам. Їхнім вивченням займається екологія. Одне з основних тверджень - закон мінімуму Лібіха

Що обмежує що це?

Німецький хімік та основоположник агрохімії, професор Юстус фон Лібіх, зробив багато відкриттів. Одне з найвідоміших та визнаних – відкриття фундаментального обмежуючого чинника. Він був сформульований у 1840 році, а пізніше доповнений та узагальнений Шелфордом. Закон говорить, що для будь-якого живого організму найбільш значущим є той фактор, який більшою мірою відхиляється від свого оптимального значення. Іншими словами, існування тварини або рослини залежить від ступеня вираженості (мінімальної чи максимальної) тієї чи іншої умови. Особи зустрічаються протягом свого життя з найрізноманітнішими обмежуючими факторами.

«Бочка Лібіха»

Чинник, що обмежує життєдіяльність організмів, може бути різним. Сформульований закон досі активно використовується у сільському господарстві. Ю.Лібіх встановив, що продуктивність рослин залежить насамперед від мінеральної речовини (поживної), найбільш слабко вираженої в ґрунті. Наприклад, якщо азоту у грунті лише 10% необхідної норми, а фосфору - 20%, то чинник, що обмежує нормальний розвиток, - недолік першого елемента. Отже, у ґрунт слід спочатку внести азотовмісні добрива. Максимально зрозуміло та наочно значення закону було викладено у так званій «бочці Лібіха» (на фото вище). Її суть у тому, що при наповненні судини вода починає переливатись через край там, де найкоротша дошка, а довжина решти вже не має особливого значення.

Вода

Даний фактор є найбільш жорстким та суттєвим у порівнянні з іншими. Вода - основа життя, тому що грає важливу роль у життєдіяльності окремої клітини та всього організму в цілому. Підтримка її кількості на належному рівні – одна з головних фізіологічних функцій будь-якої рослини чи тварини. Вода як фактор, що обмежує життєдіяльність, обумовлений нерівномірним розподілом вологи на Землі протягом року. У процесі еволюції багато організмів пристосувалися до економного витрачання вологи, переживання посушливого періоду може сплячки чи спокою. Найбільш сильно даний фактор виражений у пустелях і напівпустелях, де дуже мізерна та своєрідна флора та фауна.

Світло

Світло, що надходить у формі сонячної радіації, забезпечує всі життєві процеси на планеті. Організмам важлива його довжина хвилі, тривалість дії, інтенсивність випромінювання. Залежно від цих показників відбувається адаптація організму до умов середовища. Як фактор, що обмежує існування, він особливо сильно виражений великих морських глибинах. Наприклад, рослини на глибині 200 м не зустрічаються. У сукупності з освітленням тут «працюють», як мінімум, ще два лімітуючі фактори: тиск і концентрація кисню. Проти цього можна вологі тропічні ліси Південної Америки, як найбільш сприятливу для життя територію.

Температура навколишнього середовища

Ні для кого не секрет, що всі фізіологічні процеси, що протікають в організмі, залежать від зовнішньої та внутрішньої температури. Причому більша частина видів пристосована до досить вузького діапазону (15-30 ° С). Особливо сильно виражена залежність у організмів, які не здатні самостійно підтримувати постійну температуру тіла, наприклад, плазунів (рептилій). У процесі еволюції сформувалося безліч пристроїв, що дозволяють долати цей обмежений фактор. Так, при спекотній погоді, щоб уникнути перегріву у рослин посилюється через продихи, у тварин - через шкірні покриви і дихальну систему, а також поведінкові особливості (ховаються в тіні, норах і т.д.).

Забруднюючі речовини

Значення не можна недооцінювати. Останні кілька століть в людини ознаменувалися стрімким технічним прогресом, бурхливим розвитком промисловості. Це призвело до того, що шкідливі викиди у водоймища, ґрунт та в атмосферу збільшилися у кілька разів. Зрозуміти, який фактор обмежує той чи інший вид, можна лише після досліджень. Подібний стан справ пояснює той факт, що видове розмаїття окремих регіонів чи областей змінилося до невпізнання. Організми змінюються та пристосовуються, одні змінюють інші.

Все це – основні фактори, що обмежують життя. Крім них, існує безліч інших, перерахувати які просто неможливо. Кожен вид і навіть особина індивідуальна, тому лімітуючі фактори будуть найрізноманітнішими. Наприклад, для форелі важливий відсоток кисню, розчиненого у питній воді, для рослин - кількісний і якісний склад комах-запилювачів тощо.

Всі живі організми мають певні межі витривалості за тим чи іншим фактором, що лімітує. У деяких вони досить широкі, в інших – вузькі. Залежно від цього показника розрізняють еврибіонтів та стенобіонтів. Перші здатні переносити велику амплітуду коливання різних факторів, що обмежують. Наприклад, що мешкає повсюдно від степів до лісотундри, вовки і т.д. Стенобіонти, навпаки, здатні витримати дуже тонкі коливання, до них відносяться майже всі рослини дощових лісів.

Визначення

Екологія- це наука про взаємини організмів між собою та з навколишньою неживою природою.

Термін «екологія» ввів у науковий побут 1866 р. німецький зоолог та еволюціоніст, послідовник Ч. Дарвіна Е. Геккель.

Завдання екології:

Вивчення просторового розміщення та адаптаційних можливостей живих організмів, їх роль у кругообігу речовин (екологія особин, або аутекологія).

Вивчення динаміки чисельності та структури популяцій (популяційна екологія).

Вивчення складу та просторової структури угруповань, круговороту речовин та енергії в біосистемах (екологія угруповань, або екосистемна екологія).

Вивчення взаємодії з довкіллям окремих таксономічних груп організмів (екологія рослин, екологія тварин, екологія мікроорганізмів тощо).

Вивчення різних екосистем: водних (гідробіологія), лісових (лісознавство).

Реконструкція та вивчення еволюції стародавніх угруповань (палеоекологія).

Екологія тісно пов'язана з іншими науками: фізіологією, генетикою, фізикою, географією та біогеографією, геологією та еволюційною теорією.

У екологічних розрахунках застосовується методи математичного та комп'ютерного моделювання, метод статистичного аналізу даних.

екологічні фактори

Екологічні фактори- компоненти довкілля, що впливають живий організм.

Існування певного виду залежить від поєднання множини різних факторів. Причому кожного виду значення окремих чинників, і навіть їх комбінації дуже специфічні.

Види екологічних факторів:

Абіотичні фактори- фактори неживої природи, що прямо чи опосередковано діють на організм.
Приклади: рельєф, температура та вологість повітря, освітленість, перебіг та вітер.

Біотичні фактори- фактори живої природи, що впливають організм.
Приклади: мікроорганізми, тварини та рослини.

Антропогенні фактори- Фактори, пов'язані з діяльністю людини.
Приклади: будівництво доріг, розорювання земель, промисловість та транспорт.

Абіотичні фактори

кліматичні: річна сума температур, середньорічна температура, вологість, тиск повітря;

Розгорнути

Розгорнути

ЕКОЛОГІЧНІ ГРУПИ РОСЛИН

По відношенню до водного обміну

гідратофити - рослини, що постійно живуть у воді;

гідрофіти – рослини, частково занурені у воду;

гелофіти – болотні рослини;

гігрофіти - наземні рослини, що мешкають у надмірно зволожених місцях;

мезофіти - рослини, які віддають перевагу помірному зволоженню;

Ксерофити - рослини, пристосовані до постійного нестачі вологи (у тому числі сукуленти- рослини, що накопичують воду в тканинах свого тіла (наприклад, товстунові та кактуси);

склерофіти - посухостійкі рослини з жорстким, шкірястим листям і стеблами.

едафічні (грунтові): механічний склад ґрунту, повітропроникність ґрунту, кислотність ґрунту, хімічний склад ґрунту;

ЕКОЛОГІЧНІ ГРУПИ РОСЛИН

По відношенню до родючості ґрунтурозрізняють такі екологічні групи рослин:

оліготрофи - рослини бідних, малородючих ґрунтів (сосна звичайна);

мезотрофи – рослини з помірною потребою у поживних речовинах (більшість лісових рослин помірних широт);

евтрофи - рослини, що вимагають великої кількості поживних речовин у ґрунті (дуб, ліщина, снить).

ЕКОЛОГІЧНІ ГРУПИ РОСЛИН

Усі рослини по відношенню до світламожна поділити на три групи: геліофіти, сціофіти, факультативні геліофіти.

Геліофіти - світлолюбні рослини (степові та лучні злаки, рослини тундри, ранньовесняні рослини, більшість культурних рослин відкритого ґрунту, багато бур'янів).

Сціофіти – тенелюбні рослини (лісові трави).

Факультативні геліофіти - тіневитривалі рослини, здатні розвиватися як при дуже великій, так і при малій кількості світла (ялина звичайна, клен гостролистий, граб звичайний, ліщина, глід, суниця, герань польова, багато кімнатних рослин).

Поєднання різних абіотичних факторів визначає поширення видів організмів по різних областях земної кулі. Певний біологічний вид зустрічається не повсюдно, а районах, де є необхідні його існування умови.

фітогенні – вплив рослин;

мікогенні – вплив грибів;

зоогенні – вплив тварин;

Мікробіогенні – вплив мікроорганізмів.

АНТРОПОГЕННІ ФАКТОРИ

Хоча людина впливає на живу природу через зміну абіотичних факторів та біотичних зв'язків видів, діяльність людей на планеті виділяють на особливу силу.

фізичні: використання атомної енергії, переміщення в поїздах та літаках, вплив шуму та вібрації;

хімічні: використання мінеральних добрив та отрутохімікатів, забруднення оболонок Землі відходами промисловості та транспорту;

біологічні продукти харчування; організми, для яких людина може бути довкіллям або джерелом харчування;

соціальні - пов'язані з відносинами людей та життям у суспільстві: взаємодія з домашніми тваринами, синантропними видами (мухи, щури тощо), використання циркових та сільськогосподарських тварин.

Основними способами антропогенного впливу є: завезення рослин та тварин, скорочення ареалів та знищення видів, безпосередній вплив на рослинний покрив, розорювання земель, вирубування та випалювання лісів, випас домашніх тварин, викошування, осушення, зрошення та обводнення, забруднення атмосфери, створення смітників пустир, створення культурних фітоценозів. До цього слід додати різноманітні форми рослинницької та тваринницької діяльності, заходи щодо захисту рослин, охорони рідкісних та екзотичних видів, промисел тварин, їх акліматизацію тощо.

Вплив антропогенного чинника з появи людини Землі постійно посилювалося.

ЕКОЛОГІЧНИЙ ОПТИМУМ ВИДУ

Можна встановити загальний характер впливу екологічних чинників живого організму. Будь-який організм має специфічний комплекс пристосувань до факторів середовища проживання і благополучно існує лише певних межах їх змінюваності.

Екологічний оптимум- значення одного чи кількох екологічних чинників, найбільш сприятливих існування даного виду чи спільноти.

Розгорнути

Зона оптимуму- це діапазон дії чинника, який найбільш сприятливий для життєдіяльності цього виду.

Відхилення від оптимуму визначають зонипригнічення (зонипесимуму). Чим сильніше відхилення від оптимуму, тим більше виражена пригнічуюча дія даного фактора на організми.

Критичні точки- мінімально і максимально переносні значення фактора, за якими організм гине.

Область толерантності- діапазон значень екологічного чинника, у якому можливе існування організму.

Для кожного організму характерні свої максимуми, оптимуми та мінімуми екологічних факторів. Наприклад, кімнатна муха витримує коливання температури від 7 до 50 ° С, а людська аскарида живе лише за температури тіла людини.

ЕКОЛОГІЧНА НІША

Екологічна ніша- сукупність факторів середовища (абіотичних та біотичних), які необхідні для існування певного виду.

Екологічна ніша характеризує спосіб життя організму, умови його проживання та харчування. На відміну від ніші поняття місцеперебування позначає територію, де живе організм, тобто його «адресу». Наприклад, травоїдні жителі степів - корова і кенгуру - займають одну екологічну нішу, але мають різні місця проживання. Навпаки, жителі лісу - білка і лось, які також відносяться до травоїдних тварин - займають різні екологічні ніші.

Екологічна ніша завжди визначає поширення організму та його роль у суспільстві.

В одному співтоваристві два види не можуть займати ту саму екологічну нішу.

ЛІМІТУЮЧИЙ ФАКТОР

Лімітуючий (обмежуючий) фактор- будь-який фактор, який обмежує процес розвитку чи існування організму, виду чи спільноти.

Наприклад, якщо у ґрунті бракує якогось певного мікроелемента, це спричиняє зниження врожайності рослин. Через відсутність їжі гинуть комахи, які харчувалися цими рослинами. Останнє відбивається на виживання хижаків-ентомофагів: інших комах, птахів та земноводних.

Обмежуючі чинники визначають ареал розселення кожного виду. Наприклад, поширення багатьох видів тварин північ стримується браком тепла і світла, на південь - дефіцитом вологи.

Закон толерантності Шелфорда

Лімітуючим фактором, що обмежує розвиток організму, може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу.

Закон толерантності можна сформулювати простіше: погано як недогодувати, і перегодувати рослина чи тварина.

З цього закону випливає наслідок: будь-який надлишок речовини чи енергії є компонентом, що забруднює середовище. Наприклад, у посушливих областях надлишок води шкідливий і вода може розглядатися як забруднювач.

Отже, для кожного виду існують межі значень життєво необхідних факторів абіотичного середовища, що обмежують зону його толерантності (стійкості). Живий організм може існувати у певному інтервалі значень факторів. Чим ширший цей інтервал, тим вища стійкість організму. Закон толерантності є одним із основоположних у сучасній екології.

ЗАКОНОМІРНОСТІ ДІЇ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ

ЗАКОН ОПТИМУМУ

Закон оптимуму

Будь-який екологічний чинник має певні межі позитивного на живі організми.

Чинники позитивно впливають на організми лише певних межах. Недостатнє чи надмірне їх вплив позначається на організмах негативно.

Закон оптимуму є універсальним. Він визначає межі умов, у яких можливе існування видів, і навіть міру мінливості цих умов.

Стенобіонти- вузькоспеціалізовані види, які можуть жити лише у відносно постійних умовах. Наприклад, глибоководні риби, голкошкірі, ракоподібні не переносять коливання температури навіть у межах 2–3 °C. Рослини вологих місцепроживання (лужниця болотна, недоторка та ін) моментально в'януть, якщо повітря навколо них не насичене водяними парами.

Еврібіонти- види з більшим діапазоном витривалості (екологічно пластичні види). Наприклад, види-космополіти.

Якщо потрібно підкреслити ставлення до будь-якого фактора, використовують поєднання «стіно-» і «еврі-» стосовно його назви, наприклад стенотермний вид - не переносить коливання температур, евригалінний - здатний жити при широких коливаннях солоності води тощо.

ЗАКОН МІНІМУМУ ЛІБІХА

Закон мінімуму Лібіха, або закон обмежуючого фактора

Найбільш значущим для організму є той фактор, який найбільше відхиляється від оптимального його значення.

Саме від цього мінімально (або максимально) представленого в даний момент екологічного фактора залежить виживання організму. В інші відрізки часу, що обмежують, можуть бути інші фактори. Протягом життя особини видів зустрічаються з різними обмеженнями своєї життєдіяльності. Так, фактором, що обмежує поширення оленів, є глибина снігового покриву; метелики озимої совки – зимова температура; а для харіуса – концентрація розчиненого у воді кисню.

Цей закон враховується у практиці сільського господарства. Німецький хімік Юстус фон Лібіх встановив, що продуктивність культурних рослин насамперед залежить від тієї поживної речовини (мінерального елемента), яка представлена ​​у ґрунті найслабше. Наприклад, якщо фосфору у ґрунті лише 20 % від необхідної норми, а кальцію – 50 % від норми, то обмежуючим фактором буде нестача фосфору; необхідно насамперед внести в ґрунт саме фосфоровмісні добрива.

На ім'я вченого названо образне уявлення цього закону – так звана «бочка Лібіха» (див. рис.). Суть моделі полягає в тому, що вода при наповненні бочки починає переливатись через найменшу дошку в бочці і довжина інших дощок вже не має значення.

ВЗАЄМОДІЯ ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ

Зміна інтенсивності одного екологічного чинника може звузити межу витривалості організму іншого чинника чи, навпаки, збільшити його.

У природному середовищі вплив факторів на організм може підсумовуватися, взаємно посилюватись або компенсуватися.

Підсумовування факторів.Приклад: висока радіоактивність середовища проживання і одночасний вміст нітратного азоту в питній воді та їжі у кілька разів збільшують загрозу здоров'ю людини, ніж кожен із цих факторів окремо.

Взаємне посилення (явище синергізму).Наслідком є ​​зниження життєздатності організму. Підвищена вологість значно знижує стійкість організму до перенесення високих температур. Зменшення вмісту азоту у ґрунті призводить до зниження посухостійкості злаків.

Компенсація.Приклад: качки, що залишилися зимувати в помірних широтах, нестачу тепла відшкодовують рясним харчуванням; бідність ґрунту у вологому екваторіальному лісі компенсується швидким та ефективним кругообігом речовин; у місцях, де багато стронцію, молюски можуть замінювати у своїх раковинах кальцій стронцієм. Оптимальна температура підвищує витривалість до нестачі вологи та їжі.

У той самий час жоден із необхідних організму чинників може бути повністю замінено іншим. Наприклад, недолік вологи уповільнює процес фотосинтезу навіть за оптимальної освітленості та концентрації $CO_2$ в атмосфері; Нестачу тепла не можна замінити великою кількістю світла, а мінеральні елементи, необхідні для живлення рослин, - водою. Тому якщо значення хоча б одного з необхідних факторів виходить за межі діапазону толерантності, існування організму стає неможливим (див. закон Лібіха).

Інтенсивність впливу факторів середовища знаходиться у прямій залежності від тривалості цього впливу. Тривала дія високих або низьких температур згубна для багатьох рослин, тоді як короткочасні перепади рослини переносять нормально.

Таким чином, фактори середовища діють на організми спільно та одночасно. Присутність і процвітання організмів у тому чи іншому житлі залежать від цілого комплексу умов.

Екологічні фактори та поняття про екологічну нішу

Поняття екологічного фактора

1.1.1. Поняття екологічного фактора та їх класифікація

З екологічних позицій середа – це природні тіла та явища, з якими організм перебуває у прямих чи непрямих відносинах. Навколишнє організм середовище характеризується величезною різноманітністю, складаючись з безлічі динамічних у часі та просторі елементів, явищ, умов, які розглядаються як факторів .

Екологічний фактор – це будь-яке умова середовища, здатне надавати прямий чи опосередкований вплив на живі організми, хоча б протягом однієї з фаз їх індивідуального розвитку. У свою чергу, організм реагує на екологічний фактор специфічними пристосувальними реакціями.

Таким чином, екологічні фактори– це все елементи природного середовища, які впливають існування та розвитку організмів, і які живі істоти реагують реакціями пристосування (за межами здатності пристосування настає смерть).

Слід зазначити, що у природі екологічні чинники діють комплексно. Особливо важливо це пам'ятати, оцінюючи вплив хімічних забруднювачів. У цьому випадку "сумарний" ефект, коли негативна дія однієї речовини накладається на негативну дію інших, а до цього додається вплив стресової ситуації, шумів, різних фізичних полів, що значно змінює значення ГДК, наведені у довідниках. Цей ефект називають синергітичним.

Найважливішим є поняття лімітуючого факторатобто такого, рівень (доза) якого наближається до межі витривалості організму, концентрація якого нижче або вище оптимальної. Це поняття визначається законами мінімуму Лібіха (1840) і толерантності Шелфорда (1913). Найчастіше лімітуючими факторами є температура, світло, біогенні речовини, течії та тиск у середовищі, пожежі тощо.

Найбільш поширеними є організми з широким діапазоном толерантності щодо всіх екологічних факторів. Найвища толерантність характерна для бактерій та синьо-зелених водоростей, які виживають у широкому діапазоні температур, радіації, солоності, рН та ін.

Екологічні дослідження, пов'язані з визначенням впливу екологічних факторів на існування та розвиток окремих видів організмів, взаємозв'язків організму з навколишнього середовища, є предметом науки аутекології . Розділ екології, який досліджує асоціацію популяцій різних видів рослин, тварин, мікроорганізмів (біоценозів), шляхи їх формування та взаємодії з навколишнім середовищем, називається синекологією . У межах синекології виділяють фітоценологію, або геоботаніку (об'єкт вивчення – угруповань рослин), біоценологію (угруповання тварин).

Таким чином, поняття екологічного фактора – одне з найбільш загальних та надзвичайно широких понять екології. Відповідно до цього завдання класифікації екологічних факторів виявилося дуже складним, так що загальноприйнятого варіанту досі немає. Водночас досягнуто згоди щодо доцільності використання при класифікації екологічних факторів певних ознак.

Традиційно виділяли три групи екологічних факторів:

1) абіотичні (неорганічні умови – хімічні та фізичні, такі, як склад повітря, води, ґрунту, температура, світло, вологість, радіація, тиск тощо);

2) біотичні (форми взаємодії між організмами);

3) антропогенні (форми діяльності).

Сьогодні розрізняють десять груп екологічних факторів (загальна кількість – близько шістдесяти), об'єднаних у спеціальну класифікацію:

1. за часом - фактори часу (еволюційні, історичні, діючі), періодичності (періодичні та неперіодичні), первинні та вторинні;

2. за походженням (космічні, абіотичні, біотичні, природні, техногенні, антропогенні);

3. серед виникнення (атмосферні, водні, геоморфологічні, екосистемні);

4. характером (інформаційні, фізичні, хімічні, енергетичні, біогенні, комплексні, кліматичні);

5. по об'єкту впливу (індивідуальні, групові, видові, соціальні);

6. за ступенем впливу (летальні, екстремальні, що обмежують, обурюють, мутагенні, тератогенні);

7. за умовами дії (залежні чи незалежні від щільності);

8. за спектром впливу (вибіркового чи загальної дії).

Насамперед, екологічні фактори діляться на зовнішні (екзогенніабо ентопічні) та внутрішні (ендогенні) По відношенню до даної екосистеми.

До зовнішнім відносяться фактори, дії яких тією чи іншою мірою визначають зміни, що відбуваються в екосистемі, але самі вони практично не відчувають її зворотного впливу. Такими є сонячна радіація, інтенсивність атмосферних опадів, атмосферний тиск, швидкість вітру, швидкість течії тощо.

На відміну від них внутрішні чинники співвідносяться з властивостями самої екосистеми (або окремих її компонентів) та насправді утворюють її склад. Такі чисельності та біомаси популяцій, запаси різних речовин, характеристики приземного шару повітря, водної чи ґрунтової маси тощо.

Другий поширений класифікаційний принцип – це поділ факторів на біотичні і абіотичні . До перших відносяться різноманітні змінні, що характеризують властивості живої речовини, а до других – неживих компонентів екосистеми та її зовнішнього середовища. Поділ факторів на ендогенні – екзогенні та на біотичні – абіотичні не збігаються. Зокрема, існують як екзогенні біотичні фактори, наприклад інтенсивність занесення ззовні насіння деякого виду в екосистему, так і ендогенні абіотичні фактори, такі, як концентрація 2 або 2 в приземному шарі повітря або воді.

Широке використання в екологічній літературі знаходить класифікація факторів загального характеру їх походженняабо об'єкту впливу. Наприклад, серед екзогенних розрізняють метеорологічні (кліматичні), геологічні, гідрологічні, міграційні (біогеографічні), антропогенні фактори, а серед ендогенних – мікрометеорологічні (біокліматичні), ґрунтові (едафічні), водні та біотичні.

Важливим класифікаційним показником є характер динаміки екологічних факторів, особливо наявність або відсутність її періодичності (добової, місячної, сезонної, багаторічної). Пов'язано це з тим, що пристосувальні реакції організмів до тих чи інших факторів середовища визначаються ступенем сталості цих факторів, тобто їх періодичністю.

Біолог А.С. Мончадським (1958) виділялися первинні періодичні фактори, вторинні періодичні фактори та неперіодичні фактори.

До первинним періодичним факторам належать переважно явища, пов'язані з обертанням Землі: зміна пір року, добова зміна освітленості, приливні явища тощо. Ці фактори, яким властива правильна періодичність, діяли ще до появи життя на Землі, і живі організми, що виникають, повинні були відразу адаптуватися до них.

Вторинні періодичні фактори - Наслідок первинних періодичних: наприклад, вологість, температура, опади, динаміка рослинної їжі, вміст розчинених газів у воді і т.п.

До неперіодичним відносяться фактори, які не мають правильної періодичності, циклічності. Такими є ґрунтово-ґрунтові фактори, різного роду стихійні явища. Антропогенні на навколишнє середовище часто ставляться до неперіодичним чинникам, які можуть виявлятися раптово і нерегулярно. Оскільки динаміка природних періодичних факторів - одна з рушійних сил природного відбору та еволюції, живі організми, як правило, не встигають виробити пристосувальних реакцій, наприклад, до різкої зміни вмісту тих чи інших домішок у навколишньому середовищі.

Особлива роль серед екологічних факторів належить суммативним (адитивним) факторам, що характеризує чисельність, біомасу або щільність популяцій організмів, а також запаси або концентрації різних форм речовини та енергії, тимчасові зміни яких підпорядковуються законам збереження. Подібні фактори називаються ресурсами . Наприклад, говорять про ресурси тепла, вологи, органічної та мінеральної їжі тощо. На відміну від них такі фактори, як інтенсивність і спектральний склад радіації, рівень шуму, окисно-відновлювальний потенціал, швидкість вітру або течії, розмір і форма їжі тощо, які сильно впливають на організми, не належать до категорії ресурсів .к. до них не застосовні закони збереження.

Число різноманітних екологічних факторів є потенційно необмеженим. Однак за ступенем впливу на організми вони далеко не рівносильні, внаслідок чого в екосистемах різного типу деякі фактори виділяються як найбільш суттєві, або імперативні . У наземних екосистемах серед екзогенних факторів до них, як правило, відносяться інтенсивність сонячної радіації, температура і вологість повітря, інтенсивність атмосферних опадів, швидкість вітру, швидкість занесення спір, насіння та інших зародків або припливу дорослих особин з інших екосистем, а також всілякі форми антропогенного впливу. Ендогенними імперативними факторами в наземних екосистемах є:

1) мікрометеорологічні - освітленість, температура та вологість приземного шару повітря, вміст у ньому СО 2 та О 2 ;

2) ґрунтові - температура, вологість, аерація ґрунту, фізико-механічні властивості, хімічний склад, вміст гумусу, доступність елементів мінерального живлення, окисно-відновний потенціал;

3) біотичні - щільність популяцій різних видів, їх віковий та статевий склад, морфологічні, фізіологічні та поведінкові характеристики.

1.1.2. Простір екологічних факторів та функція відгуку організмів на сукупність екологічних факторів

Інтенсивність впливу кожного екологічного фактора може бути чисельно охарактеризована, тобто описана математичною змінною, що набуває значення на деякій шкалі.

Екологічні чинники можуть бути впорядковані за силою щодо впливу на організм, популяцію, екосистему, тобто ранжовані . Якщо значення першого за силою впливу фактора вимірюється змінною х 1 , другого - змінної х 2 , … , n-го - змінної х nі т. д., весь комплекс екологічних факторів може бути представлений послідовністю ( х 1 , х 2 , … , х n, …). Чтобы охарактеризувати безліч різноманітних комплексів екологічних чинників, одержують при різних значеннях кожного їх, доцільно запровадити поняття простору екологічних чинників, чи, іншими словами, екологічного простору.

Простір екологічних факторів назвемо евклідовий простір, координати якого зіставлені ранжованим екологічним факторам:

Для кількісної характеристики впливу екологічних факторів на показники життєдіяльності особин, такі як швидкість зростання, розвитку, плодючість, тривалість життя, смертність, харчування, метаболізм, рухова активність і т. д. (нехай вони нумеруються індексом k= 1, …, m), вводиться поняття про фу ндо ці ях про тдо лі ка . Значення, що приймаються з номером kна певній шкалі при варіюванні екологічних факторів, як правило, обмежені знизу та зверху. Позначимо через відрізок на шкалі значень одного з показників ( k-го) життєдіяльності екосистеми.

Функцією відгуку k-го показника на сукупність екологічних факторів ( х 1 , х 2 , … , х n, …) називається функція φ k, що відображає екологічний простір Ена шкалу Ik:

,

яка кожній точці ( х 1 , х 2 , … , х n, …) простору Езіставляє число φ k(х 1 , х 2 , … , х n, …) на шкалі Ik .

Хоча кількість екологічних факторів потенційно необмежена і, отже, нескінченна розмірність екологічного простору Ета число аргументів функції відгуку φ k(х 1 , х 2 , … , х n, …), насправді вдається виділити кінцеву кількість факторів, наприклад n, за допомогою яких можна пояснити задану частину повного варіювання функції відгуку. Наприклад, перші 3 фактори можуть пояснити 80% загального варіювання показника φ , Перші 5 факторів - 95%, перші 10 - 99% і т. д. Інші, що не увійшли до числа зазначених факторів, не надають визначального впливу на показник, що вивчається. Їх вплив можна як деякий " екологічнийшум, що накладається на дію імперативних факторів.

Це дозволяє від нескінченномірного простору Еперейти до нього n-мірному підпростору Еnі розглядати звуження функції відгуку φ kна цей підпростір:

причому , де ε n+1 – випадковий " екологічний шум".

Будь-якому живому організму необхідні взагалі температура, вологість, мінеральні і органічні речовини чи якісь інші чинники, які певний режим, тобто є деякі верхні і нижні межі амплітуди допустимих коливань цих чинників. Що ширші межі будь-якого чинника, то вище стійкість, тобто толерантність даного організму.

У типових випадках функція відгуку має форму опуклої кривої, що монотонно зростає від мінімального значення фактора xj s (нижня межа толерантності) до максимуму при оптимальному значенні фактора xj 0 і монотонно спадає до максимального значення фактора xj e (верхня межа толерантності).

Інтервал Xj = [x j s , x j e] називається інтервалом толерантності за цим фактором, а точка xj 0 , в якій функція відгуку досягає екстремуму, називається точкою оптимуму за цим фактором.

Одні й самі екологічні чинники неоднаково впливають на організми різних видів, що живуть разом. Для одних вони можуть бути сприятливими, для інших – ні. Важливим елементом є реакція організмів на силу впливу екологічного фактора, негативна дія якого може виникати у разі надлишку або нестачі дози. Тому існує поняття сприятливої ​​дози або зони оптимуму фактора та зони песимуму (Діапазон значень дози фактора, в якому організми почуваються пригнічено).

Діапазони зон оптимуму та песимуму є критерієм для визначення екологічної валентності - Здібності живого організму пристосовуватися до змін умов середовища. Кількісно вона виявляється діапазоном середовища, у межах якого вид нормально існує. Екологічна валентність різних видів може бути різною (північний олень витримує коливання температури повітря від -55 до +25÷30°С, а тропічні корали гинуть вже за зміни температури на 5-6 °С). За екологічною валентністю організми поділяються на стенобіонти – з малою пристосованістю до змін середовища (орхідеї, форель, далекосхідний рябчик, глибоководні риби) та еврібіонти - З більшою пристосованістю до змін навколишнього середовища (колорадський жук, миші, щури, вовки, таргани, очерет, пирій). У межах еврибионтов і стенобионтов залежно від конкретного чинника організми поділяють на евритермные і стенотермные (по реакції на температуру), эвригалинные і стеногалинные (по реакції на солоність водного середовища), еврифоти і стенофоти (по реакції освітлення).

Щоб висловити відносний рівень толерантності, в екології існує низка термінів, в яких використовуються приставки стіна -, що означає вузький, та Еврі - Широкий. Види, що мають вузький інтервал толерантності (1), називаються стіноеками , а види з широким інтервалом толерантності (2) – евріеками за цим фактором. Для імперативних факторів є власні терміни:

за температурою: стенотермний – евритермний;

по воді: стеногідрічний – евригідричний;

по солоності: стеногалінний – евригалінний;

по їжі: стенофагний – еврифагний;

на вибір місця проживання: стіностійкий - евріойкний.

1.1.3. Закон лімітуючого фактора

Присутність чи процвітання організму у цьому місцеперебуванні залежить від комплексу екологічних чинників. По кожному фактору є діапазон толерантності, за межами якого організм не здатний існувати. Неможливість процвітання чи відсутність організму визначається тими чинниками, значення яких наближаються чи за межі толерантності.

Лімітуючим будемо вважати такий фактор, за яким для досягнення заданої (малої) відносної зміни функція відгуку потрібна мінімальна відносна зміна цього фактора. Якщо

то лімітуючим буде фактор хl, тобто лімітуючим є фактор, уздовж якого спрямований градієнт функції відгуку.

Очевидно, що градієнт спрямований за нормаллю до межі області толерантності. І для лімітуючого фактора більше шансів за всіх інших рівних умов вийти за межі області толерантності. Тобто лімітує той фактор, значення якого найбільш близькі до нижньої межі інтервалу толерантності. Ця концепція відома як " закон мінімуму Лібіха.

Ідея про те, що витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб, уперше була ясно показана у 1840р. хіміком-органіком Ю. Лібіхом, одним із основоположників агрохімії, який висунув теорію мінерального харчування рослин. Він був першим, хто почав вивчення впливу різноманітних факторів на зростання рослин, встановивши, що врожай культур часто лімітується не тими елементами харчування, які потрібні у великих кількостях, такими, наприклад, як двоокис вуглецю та вода, оскільки ці речовини зазвичай присутні в середовищі достатку, а тими, які потрібні в найменших кількостях, наприклад, цинк, бор чи залізо, яких у ґрунті дуже мало. Висновок Лібіха про те, що "зростання рослини залежить від того елемента харчування, який присутній у мінімальній кількості", став відомим як лібіховський "закон мінімуму".

Через 70 років американський вчений В. Шелфорд показав, що не тільки речовина, що присутня в мінімумі, може визначати врожай чи життєздатність організму, а й надлишок якогось елемента може призводити до небажаних відхилень. Наприклад, надлишок ртуті в організмі людини по відношенню до деякої норми спричиняє важкі функціональні розлади. При нестачі води у ґрунті асиміляція рослиною елементів мінерального живлення утруднена, але й надлишок води веде до аналогічних наслідків: можливе задихання коріння, виникнення анаеробних процесів, закисання ґрунту тощо. Надлишок та нестача рН у ґрунті також знижує врожайність у даному місці. Згідно з В. Шелфордом, фактори, присутні як у надлишку, так і в нестачі, називаються лімітуючими, а відповідне правило отримало назву закону "лімітуючого фактора" або " закону толерантності ".

Закон лімітуючого фактора враховується у заходах щодо охорони навколишнього середовища від забруднення. Перевищення норми шкідливих домішок у повітрі та воді становить серйозну загрозу здоров'ю людей.

Можна сформулювати низку допоміжних принципів, що доповнюють "закон толерантності":

1. Організми можуть мати широкий діапазон толерантності щодо одного фактора та вузький діапазон щодо іншого.

2. Організми з широким діапазоном толерантності до всіх факторів зазвичай найбільш поширені.

3. Якщо умови по одному екологічному фактору не є оптимальними для виду, то може звузитися і діапазон толерантності до інших екологічних факторів.

4. У природі організми дуже часто опиняються в умовах, які не відповідають оптимальному діапазону того чи іншого екологічного фактора, визначеному в лабораторії.

5. Період розмноження зазвичай є критичним; у цей період багато факторів середовища часто стають лімітуючими. Межі толерантності для особин, що розмножуються, насіння, ембріонів і проростків зазвичай вже, ніж для дорослих рослин або тварин, що не розмножуються.

Дійсні межі толерантності у природі майже завжди виявляються вже, ніж потенційний діапазон активності. Це з тим, що метаболічні витрати на фізіологічну регуляцію при екстремальних значеннях чинників звужують діапазон толерантності. При наближенні умов до екстремальних значень адаптація стає дедалі дорожчою, а організм – менш захищеними від інших чинників, наприклад хвороб і хижаків.

1.1.4. Деякі основні абіотичні фактори

Абіотичні фактори наземного середовища . Абіотична компонента наземного середовища представляє сукупність кліматичних і ґрунтово-ґрунтових факторів, що складаються з безлічі динамічних елементів, що впливають як один на одного, так і на живі істоти.

Найголовніші абіотичні чинники наземного середовища такі:

1) Промениста енергія, що надходить від Сонця (Радіація). Поширюється у просторі як електромагнітних хвиль. Служить основним джерелом енергії більшості процесів в екосистемах. З одного боку, пряма дія світла на протоплазму смертельно для організму, з іншого – світло служить первинним джерелом енергії, без якого неможливе життя. Тому багато морфологічних і поведінкових характеристик організмів пов'язані з вирішенням цієї проблеми. Світло – це не лише життєво важливий фактор, а й лімітуючий, причому і на максимальному, і на мінімальному рівнях. Близько 99% усієї енергії сонячної радіації становлять промені з довжиною хвилі 0.17÷4.0 мкм, у тому числі 48% припадає на видиму частину спектра із довжиною хвилі 0.4÷0.76 мкм, 45% – на інфрачервону (довжина хвилі від 0.75 мкм до 1 мм). і близько 7% – на ультрафіолетову (довжина хвилі менше 0.4 мкм). Переважне значення для життя мають інфрачервоні промені, а в процесах фотосинтезу найбільш важливу роль відіграють оранжево-червоні та ультрафіолетові промені.

2) Освітленість земної поверхні , пов'язана з променистою енергією та визначається тривалістю та інтенсивністю світлового потоку. Внаслідок обертання Землі періодично чергуються світлий та темний час доби. Освітленість грає найважливішу роль для всього живого та організми фізіологічно адаптовані до зміни дня і ночі, до співвідношення темного та світлого періодів доби. Практично у всіх тварин є так звані циркадні (добові) ритми активності, пов'язані зі зміною дня та ночі. По відношенню до світла рослини поділяють на світлолюбні та тіневитривалі.

3) Температура на поверхні земної кулі визначається температурним режимом атмосфери та тісно пов'язана із сонячним випромінюванням. Залежить як від широти місцевості (кута падіння сонячного випромінювання на поверхню), так і від температури повітряних мас, що приходять. Живі організми можуть бути лише у вузьких межах діапазону температур – від -200°С до 100°С. Як правило, верхні граничні значення фактора виявляються більш критичними ніж нижні. Діапазон коливань температури у воді зазвичай менший, ніж на суші, і діапазон толерантності до температури у водних організмів зазвичай уже, ніж у відповідних наземних тварин. Таким чином, температура є важливим і дуже часто лімітуючим фактором. Температурні ритми разом зі світловими, приливними та ритмами зміни вологості значною мірою контролюють сезонну та добову активність рослин та тварин. Температура часто створює зональність і стратифікацію довкілля.

4) Вологість атмосферного повітря , пов'язана з насиченням його водяними парами Найбільш багаті на вологу нижні шари атмосфери (до висоти 1.5÷2 км), де концентрується до 50% усієї вологи. Кількість водяної пари, що міститься у повітрі, залежить від температури повітря. Що температура, то більше вологи містить повітря. Для кожної температури існує певна межа насичення повітря парами води, яку називають максимальним . Різниця між максимальним та даним насиченням носить назву дефіциту вологості (Нестачі насичення). Дефіцит вологості - найважливіший екологічний параметр, оскільки він характеризує одразу дві величини: температуру та вологість. Відомо, що підвищення дефіциту вологості у певні відрізки вегетаційного періоду сприяє посиленому плодоношенню рослин, а у ряду тварин, наприклад комах, призводить до розмноження аж до так званих спалахів. Тому на аналізі динаміки дефіциту вологості засновані багато способів прогнозування різних явищ у світі живих організмів.

5) Опади , тісно пов'язані з вологістю повітря, є результатом конденсації водяної пари. Атмосферні опади і вологість повітря мають визначальне значення для формування водного режиму екосистеми і, таким чином, входять до найважливіших імперативних екологічних факторів, оскільки забезпеченість водою – найголовніша умова життєдіяльності будь-якого організму, від мікроскопічної бактерії до гігантської секвої. Кількість опадів залежить в основному від шляхів і характеру великих переміщень повітряних мас, або так званих погодних систем. Розподіл опадів по порах року – украй важливий лімітуючий фактор для організмів. Опади - одна з ланок у кругообігу води на Землі, причому в їх випадінні простежується різка нерівномірність, у зв'язку з чим виділяють гумідні (вологі) та аридні (Посушливі) зони. Максимум опадів у тропічних лісах (до 2000 мм/рік), мінімум – у пустелях (0.18 мм/рік). Зони з кількістю опадів менше 250 мм/рік вже вважаються посушливими. Як правило, нерівномірний розподіл опадів по порах року зустрічається в тропіках та субтропіках, де нерідко добре виражені вологий та сухий сезони. У тропіках цей сезонний ритм вологості регулює сезонну активність організмів (особливо розмноження) приблизно так само, як сезонний ритм температури і світла регулює активність організмів помірної зони. У помірних кліматах опади зазвичай розподілені за сезонами рівномірніше.

6) Газовий склад атмосфери . Склад її відносно постійний і включає переважно азот і кисень з домішкою незначної кількості 2 і аргону. Інші гази – у слідових кількостях. Крім того, у верхніх шарах атмосфери міститься озон. Зазвичай в атмосферному повітрі присутні тверді та рідкі частки води, оксидів різних речовин, пилу та диму. Азот – найважливіший біогенний елемент, що у освіті білкових структур організмів; кисень , переважно надходить від зелених рослин, забезпечує окисні процеси; вуглекислий газ (СО 2) є природним демпфером сонячного та земного випромінювання у відповідь; озон виконує екрануючу роль стосовно ультрафіолетової частини сонячного спектра, згубного для живого. Домішки найдрібніших частинок впливають на прозорість атмосфери, перешкоджають проходженню сонячних променів до Землі. Концентрації кисню (21% за обсягом) і СО 2 (0.03% за обсягом) у сучасній атмосфері є певною мірою лімітуючим для багатьох вищих рослин та тварин.

7) Рух повітряних мас (вітер) . Причина виникнення вітру – перепад тиску, спричинений різним нагріванням земної поверхні. Вітровий потік спрямований у бік меншого тиску, тобто туди, де повітря прогріте. Сила обертання Землі впливає циркуляцію повітряних мас. У приземному шарі повітря їхній рух впливає на всі метеорологічні елементи клімату: режим температури, вологості, випаровування з поверхні Землі та транспірацію рослин. Вітер – найважливіший фактор перенесення та розподілу домішок в атмосферному повітрі. Вітер виконує важливу функцію транспорту речовини та живих організмів між екосистемами. Крім того, вітер надає безпосередній механічний вплив на рослинність та ґрунт, пошкоджуючи або знищуючи рослини та руйнуючи ґрунтовий покрив. Подібна діяльність вітру найбільш характерна для відкритих рівнинних просторів суші, морів, узбереж та гірських районів.

8) Тиск атмосфери . Тиск не можна назвати лімітуючим фактором безпосередньої дії, хоча деякі тварини, поза сумнівом, реагують на його зміни; проте тиск має пряме відношення до погоди та клімату, які надають безпосередній лімітуючий вплив на організми.

Абіотичні фактори ґрунтового покриву . Ґрунтові фактори мають явно ендогенний характер, оскільки грунт – це не лише «фактор» середовища, що оточує організми, а й продукт їхньої життєдіяльності. Грунт – це каркас, фундамент, у якому будується майже будь-яка екосистема.

Грунт – підсумковий результат дії клімату та організмів, особливо рослин, на материнську породу. Таким чином, грунт складається з вихідного матеріалу – підстилаючого мінерального субстратуі органічного компонента, В якому організми та продукти їх життєдіяльності перемішані з тонко подрібненим та зміненим вихідним матеріалом. Проміжки між частинками заповнені газами та водою. Текстура та пористість ґрунту - найважливіші характеристики, що багато в чому визначають доступність біогенних елементів рослинам і ґрунтовим тваринам. У ґрунті здійснюються процеси синтезу, біосинтезу, протікають різноманітні хімічні реакції перетворення речовин, пов'язані з життєдіяльністю бактерій.

1.1.5. Біотичні фактори

Під біотичними факторами розуміють сукупність впливів життєдіяльності одних організмів інші.

Взаємовідносини між тваринами, рослинами, мікроорганізмами (їх ще називають коакціями ) надзвичайно різноманітні. Їх можна поділити на пряміі непрямі, опосередковані через зміну своєю присутністю відповідних абіотичних факторів

Взаємодії живих організмів класифікують з погляду їхньої реакції друг на друга. Зокрема, виділяють гомотипові реакції між взаємодіючими особинами одного і того ж виду та гетеротипічні реакції при коакціях між індивідуумами різних видів

Одним з найважливіших біотичних факторів є харчовий (трофічний) фактор . Трофічний фактор характеризується кількістю, якістю та доступністю їжі. Будь-який вид тварини або рослини має чітку вибірковість до складу їжі. Розрізняють види монофаги , що харчуються тільки одним видом, поліфаги , що харчуються декількома видами, а також види, що харчуються більш менш обмеженим асортиментом кормів, звані широкі або вузькі олігофаги .

Взаємини між видами є природно необхідними. Не можна ділити види на ворогівта їх жертв, Оскільки взаємини між видами взаємозворотні. Зникнення ² жертви² може призвести до зникнення ² ворога².

Спільнот) між собою і з довкіллям. Цей термін був уперше запропонований німецьким біологом Ернстом Геккелем у 1869 р. Як самостійна наука вона виділилася на початку XX століття поряд із фізіологією, генетикою та іншими. Область застосування екології – це організми, популяції та спільноти. Екологія розглядає їх як живий компонент системи, яку називають екосистемою. В екології поняття популяції - спільноти та екосистеми мають чіткі визначення.

Популяція (з погляду екології) – це група особин одного виду, що займає певну територію і, зазвичай, тією чи іншою мірою ізольована з інших подібних груп.

Спільнота – це будь-яка група організмів різних видів, що мешкають на одній площі та взаємодіють один з одним у вигляді трофічних (харчових) або просторових зв'язків.

Екосистема - це спільнота організмів з навколишнім середовищем, що взаємодіють між собою і утворюють екологічну одиницю.

Всі екосистеми Землі об'єднуються в або екосферу. Зрозуміло, що неможливо охопити дослідженнями всю біосферу Землі. Тому точкою застосування екології є екосистема. Однак, екосистема, як видно з визначень, складається з популяцій, окремих організмів і всіх факторів неживої природи. Тому можливо кілька різних підходів у вивченні екосистем.

Екосистемний підхід.При екосистемному підході екологом вивчаються потік енергії та в екосистемі. Найбільший інтерес у цьому випадку є взаємовідносини організмів між собою і з навколишнім середовищем. Цей підхід дозволяє пояснити складну структуру взаємозв'язків в екосистемі та дати рекомендації щодо раціонального природокористування.

Вивчення спільнот. При цьому підході докладно вивчається видовий склад співтовариств та фактори, що обмежують поширення конкретних видів. У разі досліджуються чітко помітні біотичні одиниці (луг, ліс, болото тощо.).
підхід. Точкою застосування цього підходу, як випливає з назви, є населення.
Вивчення місць проживання. В даному випадку вивчається відносно однорідну ділянку середовища, де живе цей організм. Окремо, як самостійний напрямок досліджень він зазвичай не застосовується, але дає необхідний матеріал для розуміння екосистеми загалом.
Слід зазначити, що всі перелічені вище підходи в ідеалі повинні застосовуватися в комплексі, але зараз це практично неможливо через значні масштаби об'єктів, що досліджуються, і обмеженість кількості польових дослідників.

Екологія як наука використовує різноманітні методи дослідження, що дають змогу отримати об'єктивну інформацію про функціонування природних систем.

Методи екологічних досліджень:

• спостереження
• експеримент
• облік чисельності населення
• метод моделювання

Наше знайомство з екологією ми починаємо, мабуть, з одного з найбільш розроблених та вивчених розділів – аутекології. Увага аутекології концентрується на взаємодії особин або груп особин з умовами навколишнього середовища. Тому ключовим поняттям аутекології є екологічний фактор, тобто фактор довкілля, що впливає організм.

Жодні природоохоронні заходи не можливі без вивчення оптимуму дії того чи іншого фактора на цей біологічний вид. Справді, як охороняти той чи інший вид, якщо не знати, які умови життя він віддає перевагу. Навіть "охорона" такого виду як людина розумна вимагає знання санітарно-гігієнічних норм, які є ні що інше, як оптимум різних екологічних факторів стосовно людини.

Вплив довкілля на організм і називається екологічним фактором. Точне наукове визначення звучить так:

ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР - будь-яка умова середовища, на яке живе реагує пристосувальними реакціями.

Екологічний фактор - це будь-який елемент середовища, що надає прямий чи опосередкований вплив на живі організми хоча б протягом однієї з фаз розвитку.

За своєю природою екологічні фактори ділять принаймні на три групи:

абіотичні фактори – впливи неживої природи;

біотичні фактори – впливи живої природи.

антропогенні фактори - впливи, викликані розумною та нерозумною діяльністю людини ("антропос" - людина).

Людина видозмінює живу і неживу природу, і перебирає у сенсі і геохімічну роль (наприклад, вивільняючи замурований як вугілля й нафти багато мільйонів років вуглець і випускаючи їх у повітря вуглекислим газом). Тому антропогенні фактори з розмаху та глобальності свого впливу наближаються до геологічних сил.

Не рідко екологічні чинники піддають і детальнішої класифікації, коли треба зазначити якусь конкретну групу факторів. Наприклад, розрізняють кліматичні (що належать до клімату), едафічні (грунтові) чинники середовища.

Як хрестоматійний приклад опосередкованого впливу екологічних факторів наводять так звані пташині базари, що являють собою величезні скупчення птахів. Висока щільність птахів пояснюється цілим ланцюжком причинно-наслідкових зв'язків. Пташиний послід потрапляє у воду, органічні речовини у воді мінералізуються бактеріями, підвищена концентрація мінеральних речовин призводить до підвищення чисельності водоростей, а за ними - і зоопланктону. Нижчими ракоподібними, що входять до зоопланктону, харчуються риби, а рибами - птахи, що населяють пташиний базар. Ланцюжок замикається. Пташиний послід виступає як екологічний фактор, опосередковано підвищує чисельність колонії птахів.

Як зіставляти дію таких різних за природою факторів? Незважаючи на безліч факторів, із самого визначення екологічного фактора як елемента середовища, що впливає на організм, слід щось спільне. Зокрема: вплив екологічних чинників завжди виявляється у зміні життєдіяльності організмів, а зрештою, - призводить до зміни чисельності популяції. Це дозволяє порівнювати дію різних екологічних чинників.

Чи варто говорити, що вплив фактора на особину визначається не природою фактора, яке дозою. У світлі сказаного вище, та й простого життєвого досвіду стає очевидним, що ефект визначає саме доза фактора. Справді, що таке фактор "температура"? Це достатньо абстракція, а от якщо сказати, що температура -40 за Цельсієм - тут уже не до абстракцій, скоріше б закутатися на все тепле! З іншого боку, +50 градусів нам здадуться не набагато кращим.

Таким чином, фактор впливає на організм певною дозою, і серед цих доз можна виділити мінімальні, максимальні та оптимальні дози, а також ті значення, за яких життя особи припиняється (їх називають летальними, або смертельними).

Вплив різних доз на популяцію в цілому дуже наочно описується графічно:

По осі ординат відкладається чисельність популяції залежно від дози тієї чи іншої чинника (вісь абсцис). Виділяють оптимальні дози фактора та дози дії фактора, за яких відбувається пригнічення життєдіяльності даного організму. На графіку це відповідає 5 зонам:

зона оптимуму

праворуч і ліворуч від неї зони песимуму (від межі зони оптимуму до max або min)

летальні зони (що знаходяться за межами max та min), у яких чисельність популяції дорівнює 0.

Діапазон значень фактора, за межами якого нормальна життєдіяльність особин стає неможливою, називається межами витривалості.

На наступному уроці ми розглянемо, як розрізняються організми стосовно різних екологічних факторів. Іншими словами, мова на наступному уроці піде про екологічні групи організмів, а також про діжку Лібіха і про те, як пов'язано все це з визначенням ГДК.

Глосарій

ФАКТОР АБІОТИЧНИЙ - умова чи сукупність умов неорганічного світу; екологічний фактор неживої природи

ЧИННИК АНТРОПОГЕННИЙ - екологічний чинник, зобов'язаний своїм походженням діяльності.

ПЛАНКТОН - сукупність організмів, що мешкають у товщі води і нездатних активно чинити опір переносу течіями, тобто "парять" у воді.

БАЗАР ПТИЧ - колоніальне поселення птахів, пов'язаних з водним середовищем (кайр, чайок).

На які екологічні фактори з усього їхнього різноманіття насамперед звертає увагу дослідник? Не рідко перед дослідником стоїть завдання виявити ті екологічні чинники, які пригнічують життєдіяльність представників цієї популяції, обмежують зростання та розвитку. Наприклад, необхідно з'ясувати причини зниження врожаю чи причини вимирання природної популяції.

При всьому різноманітті екологічних факторів і складностях, що виникають при спробі оцінити їх спільний (комплексний) вплив, важливо, що складові природного комплексу фактори мають неоднакову значимість. Ще в 19 столітті Лібіх (Liebig, 1840), вивчаючи вплив різних мікроелементів на зростання рослин, встановив: зростання рослин обмежується елементом, концентрація якого лежить у мінімумі. Чинник, що перебуває у нестачі, був названий лімітуючим. Образно це становище допомагає уявити так звана "бочка Лібіха".

Бочка Лібіха

Уявіть собі бочку, у якій дерев'яні рейки з боків різної висоти, як це показано малюнку. Зрозуміло, якою б висоти були інші рейки, але налити води в бочку ви зможете рівно стільки, яка довжина найкоротшої рейки (в даному випадку - 4 плашки).

Залишається тільки "підмінити" деякі терміни: висота налитої води нехай буде якоюсь біологічною або екологічною функцією (наприклад, врожайністю), а висота рейок буде вказувати на ступінь відхилення дози того чи іншого фактора від оптимуму.

Нині закон мінімуму Лібіха трактується ширше. Лімітуючим фактором може бути фактор, що знаходиться не тільки в нестачі, але і надлишку.

Екологічний фактор відіграє роль ЛІМІТУЮЧОГО ФАКТОРУ, якщо даний фактор знаходиться нижче критичного рівня або перевищує максимально виносний рівень.

Лімітуючий фактор обумовлює ареал поширення виду або (за менш суворих умов) позначається на загальному рівні обміну речовин. Наприклад, вміст фосфатів у морській воді є лімітуючим фактором, що визначає розвиток планктону та загалом продуктивність угруповань.

Поняття "лімітуючий фактор" застосовується не тільки до різних елементів, а й до всіх екологічних факторів. Не рідко як лімітуючий фактор виступають конкурентні відносини.

У кожного організму щодо різних екологічних чинників існують межі витривалості. Залежно від того, наскільки широкі чи вузькі ці межі, розрізняють еврібіонтні та стенобіонтні організми. Еврібіонти здатні виносити широку амплітуду інтенсивності різноманітних екологічних факторів. Скажімо, ареал проживання лисиці - від лісотундри до степів. Стенобіонти, навпаки, переносять дуже вузькі коливання інтенсивності екологічного чинника. Наприклад, практично всі рослини вологих тропічних лісів – стенобіонти.

Не рідко вказують, який саме фактор мають на увазі. Так, можна говорити про евритермні (переносять великі коливання температури) організми (багато комах) і стенотермні (для рослин тропічних лісів коливання температури в межах +5... +8 градусів С може бути згубними); еврі/стеногалинних (переносять/нестерпних коливання солоності води); еврі/стенобатних (що живуть у широких/вузьких межах глибини водойми) тощо.

Виникнення у процесі біологічної еволюції стенобионтных видів можна як форму спеціалізації, коли він велика ефективність досягається на шкоду адаптивності.

Взаємодія факторів. ГДК.

За незалежної дії екологічних факторів досить оперувати поняттям "лімітуючий фактор", щоб визначити спільний вплив комплексу екологічних факторів на цей організм. Однак у реальних умовах екологічні чинники можуть посилювати чи послаблювати дію одне одного. Наприклад, мороз у Кіровській області переноситься легше, що у С.-Петербурзі, оскільки в останньому вище вологість.

Облік взаємодії екологічних чинників – важлива наукова проблема. Можна виділити три основні види взаємодії факторів:

адитивне - взаємодія факторів є простою алгебраїчну суму ефектів кожного з факторів при незалежній дії;

синергетична - спільна дія факторів підсилює ефект (тобто ефект при їх спільній дії більше простої суми ефектів кожного фактора при незалежній дії);

антогоністична - спільна дія факторів послаблює ефект (тобто ефект при їх спільній дії менша за просту суму ефектів кожного фактора).

Чому так важливо знати про взаємодію екологічних факторів? В основі теоретичного обґрунтування величини гранично допустимих концентрацій (ГДК) забруднювачів або гранично допустимих рівнів (ПДУ) впливу забруднюючих агентів (наприклад, шуму, радіації) лежить закон лімітуючого фактора. ГДК встановлюється експериментально лише на рівні, у якому у організмі ще відбуваються патологічні зміни. При цьому є свої труднощі (наприклад, найчастіше доводиться екстраполювати на людину дані, отримані на тваринах). Проте зараз не про них.

Не рідко доводиться чути, як природоохоронні органи радісно рапортують, що рівень більшості забруднювачів в атмосфері міста знаходиться в межах ГДК. А органи держсанепіднагляду водночас констатують підвищений рівень респіраторних захворювань у дітей. Пояснення може бути таким. Не секрет, що багато атмосферних забруднювачів мають подібний ефект: дратують слизові оболонки верхніх дихальних шляхів, провокують респіраторні захворювання і т.д. І спільна дія цих забруднювачів дає адитивний (або синергетичний) ефект.

Тому в ідеалі при розробці норм ГДК та оцінці існуючої екологічної ситуації має враховуватися взаємодія факторів. На жаль, практично це буває дуже складно зробити: важко спланувати такий експеримент, важко оцінити взаємодію, плюс посилення ГДК має негативні економічні ефекти.

Глосарій

Мікроелементи - Хімічні елементи, необхідні організмам в нікчемних кількостях, але що визначають успішність їх розвитку. М. як мікродобрив використовують підвищення врожайності рослин.

ФАКТОР ЛІМІТУЮЧИЙ - фактор, що ставить рамки (визначальний) для перебігу якогось процесу або існування організму (виду, співтовариства).

АРЕАЛ - область поширення будь-якої систематичної групи організмів (виду, роду, сімейства) чи певного типу спільноти організмів (наприклад, ареал лишайникових сосняків).

ОБМІН РЕЧОВИН - (стосовно організму) послідовне споживання, перетворення, використання, накопичення та втрата речовин та енергії в живих організмах. Життя можливе лише завдяки обміну речовин.

ЕВРІБІОНТ - організм, який проживає в різних умовах середовища

СТЕНОБІОНТ - організм, який потребує строго певних умов існування.

КСЕНОБІОТИК - чужорідна для організму хімічна речовина, що природно не входить у біотичний кругообіг. Як правило, ксенобіотик – антропогенного походження.

Екосистема

МІСЬКІ ТА ПРОМИСЛОВІ ЕКОСИСТЕМИ

Загальна характеристика міських екосистем.

Міські екосистеми гетеротрофні, частка сонячної енергії, фіксована міськими рослинами або сонячними батареями, розташованими на дахах будинків, незначна. Основні джерела енергії для підприємств міста, опалення та освітлення квартир городян розташовані за його межами. Це – родовища нафти, газу, вугілля, гідро- та атомні електростанції.

Місто споживає величезну кількість води, лише незначну частину якої людина використовує безпосереднього вживання. Основну частину води витрачають на виробничі процеси та на побутові потреби. Особисте споживання води у містах становить від 150 до 500 л на добу, а з урахуванням промисловості на одного громадянина припадає до 1000 л на добу. Використана містами вода повертається у природу у забрудненому стані - вона насичена важкими металами, залишками нафтопродуктів, складними органічними речовинами, подібними до фенолу, тощо. У ній можуть бути хвороботворні мікроорганізми. Місто викидає в атмосферу отруйні гази, пилюку, концентрує на звалищах токсичні відходи, які з потоками весняної води потрапляють у водні екосистеми. Рослини, у складі міських екосистем зростають у парках, садах, на газонах, їхнє головне призначення - регулювання газового складу атмосфери. Вони виділяють кисень, поглинають діоксид вуглецю і очищають атмосферу від шкідливих газів і пилу, які у неї під час роботи промислових підприємств і транспорту. Рослини мають також велике естетичне та декоративне значення.

Тварини у місті представлені не тільки звичайними в природних екосистемах видами (у парках живуть птахи: горіхвістка, соловей, трясогузка; ссавці: полівки, білки та представники інших груп тварин), а й особливою групою міських тварин – супутників людини. У її складі - птахи (горобці, шпаки, голуби), гризуни (щури та миші), та комахи (таргани, клопи, моль). Багато тварин, пов'язані з людиною, харчуються покидьками на смітниках (галки, горобці). Це санітари міста. Розкладання органічних відходів прискорюють личинки мух та інші тварини та мікроорганізми.

Головна особливість екосистем сучасних міст у тому, що у них порушено екологічну рівновагу. Усі процеси регулювання потоків речовини та енергії людині доводиться брати він. Людина повинна регулювати як споживання містом енергії та ресурсів - сировини для промисловості та їжі для людей, так і кількість отруйних відходів, що надходять в атмосферу, воду та ґрунт у результаті діяльності промисловості та транспорту. Нарешті, він визначає і розміри цих екосистем, які в розвинених країнах, а останні роки і в Росії, швидко розповзаються за рахунок заміського котеджного будівництва. Райони низькоповерхової забудови зменшують площу лісів та сільськогосподарських угідь, їх «розповзання» вимагає будівництва нових шосейних доріг, що зменшує частку екосистем, здатних виробляти продукти харчування та здійснювати кругообіг кисню.

Промислове забруднення середовища.

У міських екосистемах найнебезпечніше для природи промислове забруднення.

Хімічний забруднення атмосфери. Цей фактор належить до найбільш небезпечних для життя людини. Найбільш поширені забруднювачі

Сірчистий газ, оксиди азоту, оксид вуглецю, хлор, та ін У деяких випадках з двох або відносно декількох відносно безпечних речовин, викинутих в атмосферу, під впливом сонячного світла можуть утворитися отруйні сполуки. Екологи налічують близько 2000 забруднювачів атмосфери.

Головні джерела забруднення – ТЕС. Сильно забруднюють атмосферу також котельні, нафтопереробні підприємства та автотранспорт.

Хімічне забруднення водойм. Підприємства скидають у водоймища нафтопродукти, сполуки азоту, фенол та багато інших відходів промисловості. При видобутку нафти водойми забруднюються засоленими видами, нафту і нафтопродукти також розливаються під час транспортування. У Росії її від нафтового забруднення найбільше страждають озера Півночі Західного Сибіру. Останніми роками зросла небезпека водних екосистем побутових стоків міської каналізації. У цих стоках підвищилася концентрація миючих засобів, які мікроорганізми важко розкладають.

Поки кількість забруднювачів, що викидаються в атмосферу або скидаються в річки, невелика, екосистеми самі можуть справитися з ними. При помірному забрудненні вода у річці стає практично чистою через 3-10 км від джерела забруднення. Якщо забруднювачів забагато, екосистеми що неспроможні з ними впоратися і починаються незворотні наслідки.

Вода стає непридатною для пиття та небезпечною для людини. Чи не годиться забруднена вода і для багатьох галузей промисловості.

Забруднення поверхні ґрунту твердими відходами. Міські звалища промислового та побутового сміття займають великі площі. У складі сміття можуть бути отруйні речовини, такі, як ртуть або інші важкі метали, хімічні сполуки, які розчиняються в дощових і снігових водах і потім потрапляють у водойми та ґрунтові води. Можуть потрапити у сміття та прилади, що містять радіоактивні речовини.

Поверхня ґрунту може бути забруднена золою, що осідає з диму ТЕЦ, що працюють на вугіллі, підприємств з виробництва цементу, вогнетривкої цегли і т.д. Для запобігання цьому забруднення на трубах встановлюють спеціальні пиловловлювачі.

Хімічне забруднення ґрунтових вод. Струми ґрунтових вод переміщують промислові забруднення великі відстані, і завжди можна встановити їх джерело. Причиною забруднення можливе вимивання токсичних речовин дощовими та сніговими водами з промислових звалищ. Забруднення підземних вод відбувається і при видобуванні нафти сучасними методами, коли для підвищення віддачі нафтових пластів у свердловини повторно закачують солону воду, що піднялася на поверхню разом з нафтою під час її відкачування.

Засолені води потрапляють у водоносні горизонти, вода у колодязях набуває гіркого смаку і виявляється не придатною для пиття.

Шумове забруднення. Джерелом шумового забруднення може бути промислове підприємство чи транспорт. Особливо сильний шум роблять важкі самоскиди та трамваї. Шум впливає на нервову систему людини, і тому в містах та на підприємствах проводяться заходи щодо шумозахисту.

Залізничні та трамвайні лінії та дороги, якими проходить вантажний транспорт, потрібно виносити з центральних частин міст у малонаселені райони і створювати навколо них зелені насадження, що добре поглинають шум.

Літаки не повинні літати над містами.

Шум вимірюють децибелами. Тикання годинника - 10 дб, шепіт - 25, шум від жвавої магістралі - 80, шум літака при зльоті - 130 дб. Больовий поріг шуму – 140 дб. На території житлової забудови вдень шум не повинен перевищувати 50-66 дБ.

Також до забруднювачів відносять: забруднення поверхні ґрунту відвалами розкривних порід та золи, біологічне забруднення, теплове забруднення, радіаційне забруднення, електромагнітне забруднення.

Забруднення атмосфери. Якщо взяти за одиницю забрудненість повітря над океаном, то над селами вона вища у 10 разів, над невеликими містами – у 35 разів, а над великими містами – у 150 разів. Товщина шару забрудненого повітря над містом становить 1,5 – 2 км.

Найбільш небезпечними забруднювачами є бенз-а-пірен, діоксид азоту, формальдегід, пил. У Європейській частині Росії та на Уралі в середньому протягом року на 1 кв. км випадало понад 450 кг атмосферних забруднювачів.

Порівняно з 1980 р. кількість викидів діоксиду сірки зросла у 1.5 раза; 19 млн т атмосферних забруднювачів викинув в атмосферу автомобільний транспорт.

Скидання стічних вод у річки склало 68,2 куб. км за споживання 105,8 куб. км. Споживання води промисловістю становить 46%. Частка неочищених стічних вод з 1989 р. зменшується і становить 28%.

Через переважання західних вітрів Росія отримує від західних сусідів у 8-10 разів більше атмосферних забруднювачів, ніж відправляє до них.

Кислотні дощі негативно вплинули на половину лісів Європи, почався процес усихання лісів у Росії. У Скандинавії через кислотні опади, що надходять із Великобританії та ФРН, загинуло вже 20.000 озер. Під впливом кислотних дощів гинуть пам'ятки архітектури.

Шкідливі речовини, що виходять з димаря заввишки 100 м, розсіюються в радіусі 20 км, заввишки 250 м - до 75 км. Труба - чемпіон побудована на мідно-нікелевому комбінаті в Садбері (Канада) і має висоту понад 400 м.

Руйнівні озоновий шар хлорфторвуглеці (ХФУ) потрапляють в атмосферу з газів охолоджувальних систем (у США - 48%, а в інших країнах - 20%), від використання аерозольних балончиків (у США - 2%, а кілька років тому їх продаж заборонили; інших країнах - 35%), розчинників, що використовуються у хімчистках (20%) та при виробництві пінопластів, включаючи стайроформ (25-

Основне джерело фреонів, що руйнують озоновий шар – промислові холодильники – рефрижератори. У звичайному побутовому холодильнику 350 г фреону, а промислових - десятки кілограмів. Рефрижераторне господарство лише у

Москві щорічно використовує 120 т фреону. Значна частина його через недосконалість обладнання перебуває у атмосфері.

Забруднення прісноводних екосистем. У Ладозьке озеро - резервуар питної води для шестимільйонного Санкт-Петербурга - в 1989 р. було скинуто зі стічними водами 1,8 т фенолів, 69,7 т сульфатів, 116,7 т синтетичних поверхнево-активних речовин (ПАР).

Забруднює водні екосистеми та річковий транспорт. На озері Байкал, наприклад, плавають 400 суден різного розміру, вони скидають у воду близько 8 т нафтопродуктів на рік.

На більшості підприємств Росії токсичні відходи виробництва або скидають у водоймища, отруюючи їх, або накопичують, не переробляючи, нерідко у величезних кількостях. Ці скупчення смертоносних відходів можна назвати «екологічними мінами», при прориві гребель вони можуть опинитися у водоймах. Приклад такої «екологічної міни» – Череповецький хімічний комбінат «Аммофос». Його відстійник займає площу 200 га та містить 15 млн. т відходів. Дамбу, яка обгороджує відстійник, щороку піднімають на

4 м. На жаль, «череповецька міна» - не єдина.

У країнах щорічно помирає 9 млн. людина. До 2000 р. питної води не вистачатиме більш ніж 1 млрд. осіб.

Забруднення морських екосистем. У Світовий океан скинуто близько 20 млрд т сміття - від побутових стоків до радіоактивних відходів. Щороку на кожен 1 кв. км водної поверхні додають ще 17 т сміття.

Щорічно в океан виливається понад 10 млн т нафти, яка утворює плівку, що покриває 10-15% його поверхні; а 5 г нафтопродуктів вистачить, щоб затягнути плівкою 50 кв. м водяної поверхні. Ця плівка не тільки зменшує випаровування та поглинання діоксиду вуглецю, але й викликає кисневе голодування та загибель ікри та молоді риб.

Радіаційне забруднення. Припускають, що до 2000 р. у світі накопичиться

1 млн куб. м високоактивних радіоактивних відходів.

Природний радіоактивний фон впливає на кожну людину, навіть на ту, яка не стикається з АЕС або ядерною зброєю. Всі ми за своє життя отримуємо певну дозу радіації, 73% якої припадає на випромінювання природних тіл (наприклад, граніту у пам'ятниках, облицювання будинків та ін.), 14% – на медичні процедури (насамперед від відвідування рентгенівського кабінету) та 14% - На космічні промені. За життя (70 років) людина може без великого ризику набрати радіацію в 35 бер (7 бер від природних джерел, 3 бери від космічних джерел та рентгенівських апаратів). У зоні Чорнобильської АЕС у найбільш забруднених ділянках можна отримати до 1 беру за годину. Потужність випромінювання на покрівлі в період гасіння пожежі на АЕС досягала 30.000 рентгенів на годину і тому без радіаційного захисту (свинцевого скафандра) смертельну дозу опромінення можна було отримати за 1 хвилину.

Годинна доза радіації, смертельна для 50% організмів, становить 400 бер для людини, 1000-2000 – для риб та птахів, від 1000 до 150.000 – для рослин та 100.000 бер для комах. Таким чином, найсильніше забруднення – не завада для масового розмноження комах. З рослин найменш стійкі до радіації дерева та найбільш стійкі трави.

Забруднення побутовим сміттям. Кількість сміття, що накопичується, постійно зростає. Нині його на кожного городянина припадає від 150 до 600 кг на рік. Найбільше сміття виробляють у США (520 кг на рік на одного мешканця), у Норвегії, Іспанії, Швеції, Нідерландах – 200-300 кг, а у Москві – 300-320 кг.

Для того щоб у природному середовищі розклався папір, потрібно від 2 до 10 років, консервна банка – понад 90 років, фільтр від сигарети – 100 років, поліетиленовий пакет – понад 200 років, пластмаса – 500 років, скло – понад 1000 років.

Способи зменшення шкоди від хімічних забруднень

Найпоширеніші забруднення – хімічні. Існує три основні способи зменшення шкоди від них.

Розведення. Навіть очищені стоки необхідно розбавляти у 10 разів (а неочищені – у 100-200 разів). На підприємствах споруджують високі труби, щоб гази, що викидаються, і пил розсіювалися рівномірно. Розведення - малоефективний спосіб зменшення шкоди від забруднення, допустимий лише як тимчасовий захід.

Очищення. Це основний спосіб зменшення викидів шкідливих речовин у довкілля у Росії сьогодні. Однак у результаті очищення утворюється багато концентрованих рідких та твердих відходів, які також доводиться зберігати.

Заміна старих технологій новими – маловідходними. За рахунок глибшої переробки вдається знизити кількість шкідливих викидів у десятки разів. Відходи від виробництва стають сировиною іншому.

Образні назви цим трьом способом зменшення забруднення навколишнього середовища дали екологи ФРН: «подовжи трубу» (розведення розсіюванням), «заглуши трубу» (очищення) і «зав'яжи трубу вузлом» (маловідходні технології). Німці відновили екосистему Рейну, який довгі роки був стічною канавою, куди скидалися відходи промислових гігантів. Це вдалося зробити лише у 80-ті роки, коли нарешті «зав'язали трубу вузлом».

Рівень забруднення середовища у Росії дуже високий, і екологічно несприятлива обстановка, небезпечна здоров'я населення, склалася майже 100 містах країни.

Деяке поліпшення екологічної ситуації у Росії досягнуто завдяки поліпшенню роботи очисних споруд та падіння виробництва.

Подальшого зменшення викидів отруйних речовин у довкілля можна досягти, якщо запровадити менш небезпечні маловідходні технології. Однак, щоб «зав'язати трубу вузлом», необхідно оновлення обладнання на підприємствах, що потребує дуже великих вкладень і буде проводитися поступово.

Міста та промислові об'єкти (нафтопромисли, кар'єри для розробок вугілля та руди, хімічні та металургійні комбінати) працюють за рахунок енергії, що надходить з інших промислових екосистем (енергетичного комплексу), та їх продукція - не рослинна та тваринна біомаса, а сталь, чавун та алюміній, різні машини та прилади, будівельні матеріали, пластмаси та багато іншого, чого немає в природі.

Проблеми екології міст – це насамперед проблеми зменшення викидів у навколишнє середовище різних забруднювачів та захист від міст води, атмосфери, ґрунту. Їх вирішують шляхом створення нових маловідходних технологій та виробничих процесів та ефективних очисних споруд.

Велику роль пом'якшенні впливу факторів міського середовища на людину грають рослини. Зелені насадження покращують мікроклімат, вловлюють пил та гази, благотворно впливають на психічний стан городян.

Література:

Міркін Б.М., Наумова Л.Г. Екологія Росії. Підручник із Федерального комплекту для 9 - 11 класів загальноосвітньої школи. Вид. 2-ге, перероб.

І дод. - М: АТ МДС, 1996. - 272 з іл.