Фізичні абіотичні чинники. Екологічні фактори та їх класифікація

Фактори абіотичної групи, подібно до біотичних, теж перебувають у певних взаємодіях. Наприклад, за відсутності води елементи мінерального живлення, що знаходяться у ґрунті, стають недоступними рослинам; висока концентрація солей у ґрунтовому розчині ускладнює та обмежує поглинання рослиною води; вітер посилює випаровування і, отже, втрату рослиною води; підвищена інтенсивність світла пов'язана з підвищенням температури середовища та самої рослини. Подібного роду зв'язків відомо багато, іноді при найближчому дослідженні вони дуже складні.

Вивчаючи взаємовідносини між рослинами та середовищем, не можна протиставляти біотичні та абіотичні компоненти середовища, представляти ці компоненти самостійними, ізольованими один від одного; навпаки, тісно пов'язані, хіба що взаємопроникають друг в друга.

Так, довічні залишки всіх рослин (і тварин), потрапляючи в субстрат, змінюють його (біотичний вплив), привносячи, наприклад, елементи мінерального харчування, що знаходилися у зв'язаному стані в тілі організмів; за рахунок цих елементів (вплив абіотичний) якоюсь мірою зростає родючість субстрату, а це відбивається на кількості рослинної маси, тобто у посиленні біотичного компонента середовища (біотичний фактор). Подібний простий приклад показує, що і біотичні та абіотичні фактори тісно переплітаються. Таким чином, оточення кожної рослини малюється як єдність, як цілісне явище, яке називається середовищем.

Абіотичні фактори ділять на три групи - кліматичні, едафічні (по чвенно-грунтові) та орографічні (пов'язані з будовою земної поверхні). Перші дві групи поєднують чинники, які безпосередньо своїм впливом визначають ті чи інші сторони життєдіяльності рослини. Орографічні чинники переважно виступають у ролі видозмінюючих вплив прямодіючих.

Серед кліматичних факторів важливе місце у житті рослин займають світло та тепло, пов'язані з променистою енергією сонця; вода; склад та рух повітря. Атмосферний тиск та ще деякі явища, що входять у поняття клімату, істотного значення у житті та розподілі рослин не мають.

Світло та тепло надходять на Землю від Сонця. Енергетичний потік, проходячи через атмосферу, послаблюється, причому найбільше слабшає ультрафіолетова ділянка спектра. Послаблення потоку сонячної енергії залежить від товщі атмосфери, яку проходять сонячні промені, а відтак від географічної широти, сезону та часу доби. Дуже важливо мати на увазі, що кількість енергії, яку отримує одиниця земної поверхні, залежить від кута нахилу поверхні, що сприймає енергетичний потік. Розрахунки показують, що на широті Ленінграда (60° пн. ш.) південний схил крутістю 20° отримує дещо більшу кількість сонячної радіації, ніж горизонтальна поверхня на широті Харкова (50° пн. ш.). У той же час на широті Харкова північний схил, що має крутість 10°, отримує менше сонячної радіації, ніж горизонтальна поверхня на широті Ленінграда.

Потік енергії, що досягає твердої та водної оболонок Землі (літосфери та гідросфери), якісно відмінний від того, що вступає у верхні розріджені шари атмосфери. Від усієї ультрафіолетової радіації на земну поверхню потрапляють тільки соті і тисячні частки калорій на 1 см2 в хвилину, і тут зовсім не виявляються промені з довжиною хвилі 2800-2900 А, в той час як на висоті 50-100 км ультрафіолетова радіація містить ще весь діапазон хвиль, включаючи і найкоротші.

Промені з довжиною хвилі, від 3200 до 7800 А, що охоплюють видиму (людиною) частину спектра, становлять лише невелику частину потоку сонячної енергії, що досягла поверхні Землі.

Вступ

Щодня ви, поспішаючи у справах, ходите вулицею, щулячись від холоду або обливаючись потім від спеки. А після робочого дня йдете до магазину, купуєте продукти харчування. Вийшовши з магазину, спішно зупиняєте маршрутку, що проїжджає, і безсило опускаєтеся на найближче вільне місце. Для багатьох це знайомий спосіб життя, чи не так? А ви ніколи не замислювалися над тим, як протікає життя з погляду екології? Існування людини, рослин та тварин можливе лише завдяки їх взаємодії. Не обходиться воно і впливу неживої природи. Кожен із цих типів впливу має своє позначення. Отже, існує лише три види впливу на довкілля. Це антропогенні, біотичні та абіотичні фактори. Давайте розглянемо кожен із них та його вплив на природу.

1. Антропогенні чинники - впливом геть природу всіх форм діяльності людини

Коли згадується цей термін, на думку не спадає жодної позитивної думки. Навіть коли люди роблять щось хороше для тварин і рослин, то відбувається це через наслідки раніше зробленого поганого (наприклад, браконьєрства).

Антропогенні фактори (приклади):

  • Висушування боліт.
  • Добриво поля пестицидами.
  • Браконьєрство.
  • Промислові відходи (фото)

Висновок

Як бачите, в основному людина завдає навколишньому середовищу лише шкоди. І через збільшення господарського та промислового виробництва навіть природоохоронні заходи, що започатковуються рідкісними добровольцями (створення заповідників, екологічні мітинги), вже перестають допомагати.

2. Біотичні чинники – вплив живої природи на різноманітні організми

Простіше кажучи, це взаємодія рослин та тварин між собою. Воно може бути як позитивним, і негативним. Існує кілька видів такої взаємодії:

1. Конкуренція - такі взаємозв'язки між особами одного чи різних видів, у яких використання певного ресурсу однією з них зменшує його доступність іншим. Загалом, при конкуренції тварини чи рослини борються між собою за свій шматок хліба

2. Мутуалізм - такий взаємозв'язок, коли кожен із видів отримує певну користь. Простіше кажучи, коли рослини та/або тварини гармонійно доповнюють одна одну.

3. Комменсалізм - така форма симбіозу між організмами різних видів, при якій один із них використовує житло або організм господаря як місце поселення і може харчуватися залишками їжі або продуктами його життєдіяльності. При цьому він не приносить господареві ні шкоди, ні користі. Загалом, маленьке непомітне доповнення.

Біотичні фактори (приклади):

Співіснування риб та коралових поліпів, джгутикових найпростіших і комах, дерев та птахів (наприклад, дятлів), шпаків-майн та носорогів.

Висновок

Незважаючи на те, що біотичні фактори можуть завдавати шкоди тваринам, рослинам та людині, від них є і дуже велика користь.

3. Абіотичні фактори – вплив неживої природи на різноманітні організми

Так, і нежива природа теж відіграє важливу роль у життєвих процесах тварин, рослин та людини. Мабуть, найголовнішим абіотичним фактором є погода.

Абіотичні фактори: приклади

Абіотичні фактори - це температура, вологість, освітленість, солоність води та ґрунту, а також повітряне середовище та його газовий склад.

Висновок

Абіотичні фактори можуть завдавати шкоди тваринам, рослинам та людині, але все-таки в основному вони приносять їм користь

Підсумок

Єдиний фактор, який не приносить нікому користі – це антропогенний. Так, людині він теж не приносить нічого доброго, хоча той упевнений, що змінює природу для свого блага, і не замислюється, на що перетвориться для нього та його нащадків це "благо" через десяток років. Людиною вже повністю знищено багато видів тварин та рослин, які мали своє місце у світовій екосистемі. Біосфера Землі схожа на фільм, у якому немає другорядних ролей, усі вони є головними. А ось тепер уявіть, що деякі з них забрали. Що вийде у фільмі? Ось так і в природі: якщо зникне найменша піщинка, звалиться велика будівля Життя.

Вступ

Щодня ви, поспішаючи у справах, ходите вулицею, щулячись від холоду або обливаючись потім від спеки. А після робочого дня йдете до магазину, купуєте продукти харчування. Вийшовши з магазину, спішно зупиняєте маршрутку, що проїжджає, і безсило опускаєтеся на найближче вільне місце. Для багатьох це знайомий спосіб життя, чи не так? А ви ніколи не замислювалися над тим, як протікає життя з погляду екології? Існування людини, рослин та тварин можливе лише завдяки їх взаємодії. Не обходиться воно і впливу неживої природи. Кожен із цих типів впливу має своє позначення. Отже, існує лише три види впливу на довкілля. Це антропогенні, біотичні та абіотичні фактори. Давайте розглянемо кожен із них та його вплив на природу.

1. Антропогенні чинники - впливом геть природу всіх форм діяльності людини

Коли згадується цей термін, на думку не спадає жодної позитивної думки. Навіть коли люди роблять щось хороше для тварин і рослин, то відбувається це через наслідки раніше зробленого поганого (наприклад, браконьєрства).

Антропогенні фактори (приклади):

  • Висушування боліт.
  • Добриво поля пестицидами.
  • Браконьєрство.
  • Промислові відходи (фото)

Висновок

Як бачите, в основному людина завдає навколишньому середовищу лише шкоди. І через збільшення господарського та промислового виробництва навіть природоохоронні заходи, що започатковуються рідкісними добровольцями (створення заповідників, екологічні мітинги), вже перестають допомагати.

2. Біотичні чинники – вплив живої природи на різноманітні організми

Простіше кажучи, це взаємодія рослин та тварин між собою. Воно може бути як позитивним, і негативним. Існує кілька видів такої взаємодії:

1. Конкуренція - такі взаємозв'язки між особами одного чи різних видів, у яких використання певного ресурсу однією з них зменшує його доступність іншим. Загалом, при конкуренції тварини чи рослини борються між собою за свій шматок хліба

2. Мутуалізм - такий взаємозв'язок, коли кожен із видів отримує певну користь. Простіше кажучи, коли рослини та/або тварини гармонійно доповнюють одна одну.

3. Комменсалізм - така форма симбіозу між організмами різних видів, при якій один із них використовує житло або організм господаря як місце поселення і може харчуватися залишками їжі або продуктами його життєдіяльності. При цьому він не приносить господареві ні шкоди, ні користі. Загалом, маленьке непомітне доповнення.

Біотичні фактори (приклади):

Співіснування риб та коралових поліпів, джгутикових найпростіших і комах, дерев та птахів (наприклад, дятлів), шпаків-майн та носорогів.

Висновок

Незважаючи на те, що біотичні фактори можуть завдавати шкоди тваринам, рослинам та людині, від них є і дуже велика користь.

3. Абіотичні фактори – вплив неживої природи на різноманітні організми

Так, і нежива природа теж відіграє важливу роль у життєвих процесах тварин, рослин та людини. Мабуть, найголовнішим абіотичним фактором є погода.

Абіотичні фактори: приклади

Абіотичні фактори - це температура, вологість, освітленість, солоність води та ґрунту, а також повітряне середовище та його газовий склад.

Висновок

Абіотичні фактори можуть завдавати шкоди тваринам, рослинам та людині, але все-таки в основному вони приносять їм користь

Підсумок

Єдиний фактор, який не приносить нікому користі – це антропогенний. Так, людині він теж не приносить нічого доброго, хоча той упевнений, що змінює природу для свого блага, і не замислюється, на що перетвориться для нього та його нащадків це "благо" через десяток років. Людиною вже повністю знищено багато видів тварин та рослин, які мали своє місце у світовій екосистемі. Біосфера Землі схожа на фільм, у якому немає другорядних ролей, усі вони є головними. А ось тепер уявіть, що деякі з них забрали. Що вийде у фільмі? Ось так і в природі: якщо зникне найменша піщинка, звалиться велика будівля Життя.

Природне оточення живого організму складається з безлічі неорганічних та органічних компонентів, включаючи людину, що привноситься. При цьому деякі з них можуть бути потрібні організмам, інші не відіграють істотної ролі в їхньому житті. Так, наприклад, заєць, вовк, лисиця та будь-яка інша тварина в лісі знаходяться у взаємозв'язку з величезною кількістю елементів. Без таких, як повітря, вода, їжа, певна температура, вони обійтися не можуть. Інші, наприклад, валун, стовбур дерева, пень, купина, канавка, - елементи середовища, яких вони можуть бути байдужі. Тварини вступають із нею у тимчасові (укриття, переправа), але з обов'язкові взаємини.

Важливі життя організму компоненти довкілля, із якими він неминуче стикається, називаються екологічними чинниками.

Екологічні чинники можуть бути необхідні або шкідливі для живих істот, сприяти чи перешкоджати виживанню та розмноженню.

Умови існування - це сукупність екологічних факторів, що зумовлюють зростання, розвиток, виживання та відтворення організмів.

Все різноманіття екологічних факторів зазвичай поділяють на три групи: абіотичні, біотичні та антропогенні.

Абіотичні фактори- це сукупність важливих організмів властивостей неживої природи. Ці чинники, своєю чергою, можна розділити на хімічні(склад атмосфери, води, ґрунту) та фізичні(температура, тиск, вологість, течії тощо). Різноманітність рельєфу, геологічних та кліматичних умов породжують і величезну різноманітність абіотичних факторів.

Першорядне значення мають кліматичні(сонячне світло, температура, вологість); географічні(тривалість дня та ночі, рельєф місцевості); гідрологічні(гр. hydor-вода) - перебіг, хвилювання, склад та властивості вод; едафічні(Гр. edaphos-грунт) - склад та властивості ґрунтів та ін.

Усі фактори можуть впливати на організми безпосередньо чи опосередковано. Наприклад, рельєф місцевості впливає на умови освітленості, вологість, вітер та мікроклімат.

Біотичні фактори- це сукупність впливів життєдіяльності одних організмів інші. Для кожного організму всі інші - важливі фактори довкілля, вони надають на нього не меншу дію, ніж нежива природа. Ці чинники також дуже різноманітні.

Все різноманіття взаємовідносин між організмами можна поділити на два основні типи: антагоністичні(гр. antagonizsma - боротьба) та неантагоністичні.

Хижацтво- форма взаємовідносин організмів різних трофічних рівнів, за якої один вид організмів живе за рахунок іншого, поїдаючи його (+ -)

(Рис. 5.1). Хижаки можуть спеціалізуватися на одній жертві (рись – заєць) або бути багатоїдними (вовк). У будь-якому біоценозі еволюційно сформувалися механізми, що регулюють чисельність і хижака, і жертви. Нерозумне знищення хижаків часто призводить до зниження їх життєздатності.

Рисунок 5.1- Хижацтво

Конкуренція (лат. concurrentia - суперництво) - форма взаємовідносин, за яких організми одного трофічного рівня борються за їжу та інші умови існування, пригнічуючи один одного (- -). Конкуренція наочно проявляється у рослин. Дерева в лісі прагнуть охопити корінням якомога більший простір, щоб отримувати воду та поживні речовини. Вони також тягнуться у висоту до світла, прагнучи обігнати своїх конкурентів. Сміттєві трави забивають інші рослини (рис. 5.3). Багато прикладів із життя тварин. Загостреною конкуренцією пояснюється, наприклад, несумісність в одному водоймищі широкополого та вузькопалого раків: перемагає зазвичай вузькопалий рак, оскільки більш плодовитий.

Малюнок 5.3-Конкуренція

Чим більше подібності у вимогах двох видів до умов життя, тим сильніша конкуренція, яка може призводити до зникнення одного з них. Тип взаємодій конкретних видів може змінюватись в залежності від умов або стадій життєвого циклу.

Антагоністичні відносини виявляються сильнішими на початкових стадіях розвитку спільноти. У процесі розвитку екосистем виявляється тенденція до заміни негативних взаємодій позитивними, що підвищують виживання видів.

НеантагоністичніВзаємини теоретично можна висловити багатьма комбінаціями: нейтральні (0 0), взаємовигідні (++), односторонні (0 +) та ін. Основні форми цих взаємодій такі: симбіоз, мутуалізм і комменсалізм.

Симбіоз(гр. symbiosis - співжиття) - це взаємовигідні, але не обов'язкові взаємини різних видів організмів (++). Приклад симбіозу - співжиття раку-самітника та актинії: актинія пересувається, прикріплюючись до спини раку, а той отримує за допомогою актинії багатшу їжу та захист (рис. 5.4).

Малюнок 5.4 - Симбіоз

Іноді термін «симбіоз» використовують у більш широкому значенні – «жити разом».

Мутуалізм(лат. mutuus - взаємний) - взаємовигідні та обов'язкові для зростання та виживання відношення організмів різних видів (++). Лишайники – гарний приклад позитивних взаємин водоростей та грибів. При поширенні комахами пилку рослин в обох видів виробляються специфічні пристосування: колір та запах у рослин, хоботок – у комах та ін.

Малюнок 5.5 - Мутуалізм

Коменсалізм(лат. commensa/is - співтрапезник) - взаємини, у яких одне із партнерів отримує вигоду, іншому вони байдужі (+ 0). Коменсалізм часто спостерігається в морі: майже в кожній раковині молюска, у тілі губки є «непрохані гості», які використовують їх як укриття. Птахи та тварини, які харчуються залишками їжі хижаків, – приклади комменсалів (рис. 5.6).

Малюнок 5.6.

Незважаючи на конкуренцію та інші типи антагоністичних відносин, природі багато видів можуть спокійно уживатися(Рис. 5.7). У таких випадках кажуть, що кожен вид має власною екологічною нішою(фр. niche – гніздо). Термін було запропоновано 1910 р. Р. Джонсоном.

Близькоспоріднені організми, що мають подібні вимоги до довкілля, не живуть, як правило, в одних і тих же умовах. Якщо вони і живуть в одному місці, то використовують різні ресурси, або мають інші відмінності в функціях.

Наприклад, різні види дятлів. Хоча всі вони однаково харчуються комахами і гніздяться в дуплах дерев, але мають різну спеціалізацію. Великий строкатий дятел добуває їжу в стовбурах дерев, середній строкатий - у великих верхніх гілках, малий строкатий - у тонких гілочках, зелений дятел полює на мурах на землі, а трипалий вишукує мертві і обгорілі стовбури дерев, тобто різні. екологічні ніші

Екологічна ніша - це сукупність територіальних і функціональних характеристик довкілля, відповідних вимогам цього виду: їжі, умов розмноження, відносин із конкурентами тощо.

Деякі автори замість терміна «екологічна ніша» використовують терміни «місцепроживання» або «середовище». Останні включають лише місце існування, а екологічна ніша, крім того, визначає функцію, яку виконує вигляд. П. Агесс (1982) наводить такі визначення ніші та середовища: середовище - адреса, за якою проживає організм, а ніша – його професія(Рис. 5.7).

Рисунок 5.7- Мирне співіснування різних організмів

Малюнок 5.8-Екологічні ніші

Антропогенні фактори- це сукупність різних впливів людини на неживу та живу природу. Принаймні історичного поступу людства природа збагатилася якісно новими явищами. Тільки самим своїм фізичним існуванням люди помітно впливають на середовище проживання: у процесі дихання вони щорічно виділяють в атмосферу 1*10 12 кг СО 2а з їжею споживають близько 5 * 10 15 кКал.Значно більшою мірою на біосферу впливає виробнича діяльність людей. Внаслідок неї змінюються рельєф і склад земної поверхні, хімічний склад атмосфери, клімат, відбувається перерозподіл прісної води, зникають природні екосистеми та створюються штучні агро- та техноекосистеми, обробляються культурні рослини, одомашнюються тварини тощо.

Вплив людини може бути прямим та непрямим. Наприклад, вирубування та розкорчування лісу надають не тільки пряму дію (знищення дерев та чагарників), а й опосередковане – змінюються умови існування птахів та звірів. Підраховано, що з 1600 р. людиною так чи інакше знищено 162 види птахів та понад 100 видів ссавців. Але, з іншого боку, він створює нові сорти рослин та породи тварин, постійно збільшує їх врожайність та продуктивність. Штучне переселення рослин та тварин також дуже впливає на життя екосистем. Так, кролики, завезені до Австралії, розмножилися там настільки, що завдали величезних збитків сільському господарству.

Стрімка урбанізація (лат. urbanus- міський) - зростання міст в останні півстоліття - змінила лик Землі сильніше, ніж багато інших видів діяльності за історію людства. Найбільш очевидний прояв антропогенного впливу на біосферу – забруднення довкілля.