Zusammenfassung: Umweltfaktoren. Umwelt als ökologisches Konzept. Umweltfaktoren

Ökologie als Wissenschaft. Mittwoch als ökologisches Konzept. Umweltfaktoren. Besonderheiten des Lebensumfelds der Menschen. Ökologie (griech. oicos – Haus und logos – Wissenschaft) in buchstäblich- Lebensraumwissenschaft. Die Ökologie entstand um 1900 als eigenständige Wissenschaft. Der Begriff „Ökologie“ wurde 1869 vom deutschen Biologen Ernst Haeckel vorgeschlagen.

Definition der Ökologie nach Haeckel Ernst Haeckel hat dieser Wissenschaft eine erschöpfende Definition gegeben: „Unter Ökologie verstehen wir die Summe des Wissens im Zusammenhang mit der Ökonomie der Natur: das Studium der Gesamtheit der Beziehungen zwischen einem Tier und seiner Umwelt, sowohl organischen als auch anorganischen.“ , und vor allem – seine freundschaftlichen oder feindseligen Beziehungen zu den Tieren und Pflanzen, mit denen es direkt oder indirekt in Kontakt kommt. Kurz gesagt, Ökologie ist das Studium aller komplexen Beziehungen, die Darwin als die Bedingungen bezeichnet, um die der Kampf entsteht Existenz."

Umwelt als ökologisches Konzept Umwelt ist ein Teil der Natur, der lebende Organismen umgibt und sie direkt oder direkt beeinflusst indirekte Wirkung. Aus der Umwelt erhalten Organismen alles, was sie zum Leben brauchen, und geben Stoffwechselprodukte an sie ab. Die Umgebung jedes Organismus besteht aus vielen Elementen anorganischer und organischer Natur sowie Elementen, die vom Menschen und seinen Angehörigen eingeführt wurden Produktionsaktivitäten. Darüber hinaus können einige Elemente für den Körper teilweise oder völlig gleichgültig sein, andere sind notwendig und andere haben eine negative Wirkung.

Existenzbedingungen. Ökologische Faktoren Lebensbedingungen oder Existenzbedingungen sind eine Reihe von Umweltelementen, die für einen Organismus notwendig sind, mit denen er untrennbar verbunden ist und ohne die er nicht existieren kann. Als Umweltfaktoren werden einzelne Eigenschaften oder Elemente der Umwelt bezeichnet, die sich direkt oder indirekt auf lebende Organismen auswirken können.

Ökologische Faktoren werden in drei Kategorien unterteilt: 1. Abiotisch – Faktoren der unbelebten Natur (Licht, ionisierende Strahlung, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Gaszusammensetzung der Atmosphäre, Temperatur) 2. Biotisch – Faktoren der belebten Natur (Die Wirkung biotischer Faktoren ist ausgedrückt in Form der gegenseitigen Beeinflussung einiger Organismen auf die lebenswichtige Aktivität anderer Organismen und insgesamt auf den Lebensraum) 3. Anthropogene Faktoren menschliche Aktivität(Der Mensch ist einerseits Gegenstand der Einwirkung von Umweltfaktoren, andererseits übt er selbst Einfluss auf die Umwelt aus. Somit ist der Mensch Gegenstand der Einwirkung von Umweltfaktoren und handelt auch als unabhängiger Umweltfaktor)

Besonderheiten der menschlichen Lebensumwelt Die menschliche Umwelt ist ein Geflecht interagierender natürlicher und anthropogener Umweltfaktoren, deren Gesamtheit in verschiedenen naturgeografischen und wirtschaftlichen Regionen des Planeten variiert. Der Mensch ist die einzige Spezies auf der Erde, die sich in allen Teilen ihres Landes ausgebreitet hat und somit zu einem Umweltfaktor mit globalem Einfluss geworden ist. Die menschliche Umwelt umfasst die natürliche und künstliche Umwelt (bionatürliche und soziokulturelle Komponenten). Dennoch wird der Mensch sowohl in natürlichen als auch in künstlichen Umgebungen als soziales Wesen dargestellt. Die Hauptentwicklungsrichtung der Humanökologie zielt derzeit auf die Lösung von Problemen des Umweltmanagements, die Entwicklung von Wegen für ein rationelles Umweltmanagement und die Optimierung der Lebensbedingungen der Menschen in verschiedenen anthropoökologischen Systemen ab.

Umwelt- und Umweltfaktoren

VORTRAG 2

Die Umwelt ist eine Reihe lebender und nicht lebender Objekte, miteinander verbundener Bedingungen und Einflüsse, die in einer bestimmten Umgebung eines lebenden Organismus und insbesondere einer Person vorhanden sind.

Die Umgebung ist unterteilt in die folgenden Typen:

a) natürliche oder natürliche Umgebung, stellt eine Reihe von Bedingungen oder Faktoren dar (Sonne, Boden, Wasser, Luft, Vegetation usw.). Fauna);

b) künstliche Umgebung – vom Menschen geschaffen, die Produkte seiner Arbeit (Häuser, Parks, Unternehmen, Autobahnen, verschiedene Mechanismen und Maschinen);

c) Das soziale Umfeld ist ein Team, Familie, Freunde usw.

Der menschliche Körper sowie jedes Tier und jede Pflanze entwickeln sich durch den ständigen Austausch von Stoffen und Energie mit der Umwelt. Die Umwelt beeinflusst lebende Organismen. Und auch Organismen beeinflussen die Umwelt und verändern sie. Diese Funktion lebender Organismen wird als umweltbildend bezeichnet.

Beispiel: 1) Bäume werfen Blätter ab, Blätter (Biomasse) – Energie

2) Der Regenwurm saugt Nährstoffe aus dem Boden und lockert den Boden.

Lebende Organismen benötigen einen Zufluss von Materie und Energie und sind vollständig darauf angewiesen Umfeld.

Umweltelemente beeinflussen lebende Organismen durch Umweltfaktoren.

Umweltfaktoren- Dabei handelt es sich um bestimmte Bedingungen und Elemente der Umwelt, die auf lebende Organismen einwirken und auf die diese mit Anpassungsreaktionen – Anpassungen – reagieren.

Umweltfaktoren Bedingungen und Ressourcen sind geteilt.

Bedingungen sind lebensnotwendige Faktoren, die nicht von ihrem Verbrauch abhängen (Sonnenaktivität, Salzgehalt des Wassers, Temperatur, Druck).

(Chizhevsky sagte: „Sonneneruptionen sind an allem schuld.“)

Ressourcen sind das, was ein Organismus verbrauchen und dadurch für andere Organismen unzugänglich machen kann; - alles, woraus der Körper Energie bezieht und Stoffe für seine lebenswichtigen Funktionen erhält (Öl, Kohle usw.). Im Gegensatz zu Bedingungen können Ressourcen ausgegeben und erschöpft werden.

Derselbe Faktor kann sowohl als Bedingung als auch als Ressource betrachtet werden.

(Einfluss auf landlebende Organismen – Sauerstoff – Energieressource für Wasserorganismen (Wasserorganismen) – Sauerstoffgehalt – Lebensbedingungen). Die wichtigste Ressource ist die Nahrung, um die Organismen konkurrieren.

UMWELTFAKTOREN werden unterteilt in:

abiotisch, biotisch, anthropogen

IN in letzter Zeit Informationsfaktoren wurden identifiziert.

Abiotische Faktoren unbelebte Natur a) klimatisch b) lokal (Relief, Salzgehalt, Strahlungsgrad) wirken sich direkt oder indirekt auf lebende Organismen aus und bestimmen deren Lebensaktivität. Sie werden in chemische und physikalische unterteilt. Zu den chemischen gehören: Gaszusammensetzung der Atmosphäre, Salzgehalt des Wassers, Mineralzusammensetzung des Bodens; auf physikalisch – Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck, Strahlungsniveau usw.

Beispiel: Kosmische Faktoren: Die Sonnenaktivität ist der wichtigste Faktor und verläuft zyklisch. Zum ersten Mal hat der russische Wissenschaftler Chizhevsky A.L. 1915 stellte er einen Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität und Lebensvorgängen (Geburtenratenanstieg, Klimaveränderungen, Kriegsausbruch) her. Sonnenaktivität beeinflusst die Entstehung von Krebs und Infektionskrankheiten.

Die Luftfeuchtigkeit ist der wichtigste Umweltindikator. In trockenen und heißen Sommern entwickeln sich Insekten aktiver als in feuchten und kühlen. Wenn sich dies über mehrere Jahre hinweg wiederholt, kommt es zu Schädlingsbefall, der Schäden in der Landwirtschaft verursacht.

BIOTISCHE FAKTOREN- die Gesamtheit der Einflüsse einiger Organismen auf andere sowie auf die Umwelt. Interaktionen zwischen lebenden Organismen bestehen aus intra- und interspezifischen Beziehungen.

Intraspezifische Beziehungen zwischen Individuen derselben Art. Diese Beziehungen spiegeln sich im Wettbewerb um Nahrung, Lebensraum und Partner wider. Intraspezifische Beziehungen bestimmen die Populationsgröße, die durch natürliche Selektion reguliert wird.

Beziehungen zwischen Arten sind vielfältiger, unter ihnen werden unterschieden:

- Neutralismus– beide Typen sind unabhängig und haben keinen Einfluss aufeinander. Es gibt keine Konkurrenz, sondern einen Lebensraum (Eichhörnchen und Elche im selben Wald, Affen und Elefanten);

-Wettbewerb– jeder Typ wirkt sich nachteilig auf den anderen aus;

- Gegenseitigkeit (Symbiose) - für beide Seiten vorteilhafte Existenz, Arten können nicht ohne einander existieren (stickstofffixierende Bakterien und Hülsenfrüchte; Huftiere und in ihrem Pansen lebende Bakterien, die Ballaststoffe abbauen);

- Commonwealth– beide Arten bilden eine Gemeinschaft, können aber auch getrennt existieren, obwohl die Gemeinschaft beiden Arten zugute kommt;

- Kompensatorismus– Eine Art, der Ausgleich, profitiert vom Zusammenleben, und die andere Art, der Besitzer, hat keinen Nutzen (in den Ozeanen und Meeren in jeder Muschel – Organismen, die hier Schutz finden, aber für den Besitzer dieser Muschel absolut harmlos sind );

- Raub– das Raubtier ernährt sich von der Beute;

- Amensalismus– In diesem Fall wird das Wachstum einer Art (Amensal) durch das Sekretionsprodukt einer anderen Art (Blaualgen) gehemmt, was zu Wasserblüten und damit zu Gift führt Wasserfauna und manchmal sogar Vieh, das ans Wasser kommt).

Diese Beziehungen bilden die Grundlage für die Existenz von Biozönosen.

Manchmal gelten Tiere, die Pflanzen oder andere Tiere fressen, als natürliche Feinde, aber sogenannte „Feinde“ sind gewöhnliche Umweltfaktoren, die eine natürliche Selektion durchführen. Wenn eine Art keine Feinde hat, ist sie vom Aussterben bedroht.

ANTHROPOGENE FAKTOREN– das Ergebnis menschlichen Handelns und seine Auswirkungen auf die Umwelt. Zu den anthropogenen Faktoren zählen die Auswirkungen von Industrie, Verkehr, Bauwesen usw. Oftmals hat der anthropogene Faktor einen negativen Charakter, der in Umweltverschmutzung, Zerstörung der natürlichen Umwelt und Erschöpfung besteht natürliche Ressourcen. V. I. Vernadsky verglich den Einfluss des anthropogenen Faktors auf die Stärke mit der Wirkung geologischer Prozesse auf der Erde.

INFORMATIONSFAKTOR– Übertragung von Erbinformationen sowie Informationen, die mit Nahrung, Wasser sowie aus den Medien in einen lebenden Organismus gelangen, auf den Menschen. Übermaß und Mangel an Informationen wirken sich nicht irritierend auf den Körper aus (Einzelhaft, ohne Zugang zu Informationen – Folter).

Anthropobiozönose.

Grundbegriffe der Ökologie. Lebewesen, die Gebiete mit bewohnen verschiedene Bedingungen Lebensräume, werden von diesen beeinflusst und haben selbst Auswirkungen auf die Umwelt. Die Beziehungsmuster zwischen Organismen und ihrem Lebensraum, die Entwicklungs- und Existenzgesetze von Biogeozänosen, bei denen es sich um Komplexe interagierender lebender und nichtlebender Komponenten in bestimmten Bereichen der Biosphäre handelt, werden von der speziellen biologischen Wissenschaft untersucht Ökologie.

Ökologische Muster manifestieren sich auf der Ebene eines Individuums, einer Population von Individuen, einer Biozönose (Gemeinschaft) und einer Biogeozänose. Eine Biozönose (Gemeinschaft von Organismen) ist ein räumlich begrenzter Zusammenschluss interagierender Pflanzen und Tiere, in dem bestimmte Arten oder ein physikalischer Faktor dominieren. Gegenstand der Ökologie sind daher die Physiologie und das Verhalten einzelner Organismen in natürlichen Lebensräumen (Autoökologie), Fruchtbarkeit, Sterblichkeit, Migration, intraspezifische Beziehungen (Populationsdynamik), interspezifische Beziehungen, Energieflüsse und Stoffkreisläufe (Synökologie).

Zu den wichtigsten Methoden der Ökologie gehören Feldbeobachtungen, Experimente unter natürlichen Bedingungen sowie die Modellierung von Prozessen und Situationen in Populationen und Biozönosen mithilfe von Computertechnologie.

Mittwoch- Dies ist die Gesamtheit der Elemente, die auf ein Individuum in seinem Lebensraum einwirken. Ein Umweltelement, das zumindest in einer Phase der individuellen Entwicklung einen direkten Einfluss auf einen lebenden Organismus haben kann, wird als Umweltfaktor bezeichnet. Gemäß einer gängigen und praktischen Klassifizierung werden Umweltfaktoren in biotische und abiotische Faktoren unterteilt, obwohl diese Einteilung in gewissem Maße willkürlich ist. Der abiotische Faktor Temperatur kann beispielsweise durch Veränderungen im Zustand der Population von Organismen reguliert werden. Wenn die Lufttemperatur unter 13 °C sinkt, intensiviert sich die motorische Aktivität der Bienen, wodurch die Temperatur im Bienenstock auf 25–30 °C steigt. Angesichts soziales Wesen des Menschen, der sich in seiner aktiven Haltung gegenüber der Natur manifestiert, ist es ratsam, auch anthropogen zu identifizieren Umweltfaktoren. Mit dem Wachstum der Bevölkerung und der technologischen Ausstattung der Menschheit nimmt der Anteil anthropogener Umweltfaktoren stetig zu.

Nach einer anderen Klassifizierung gibt es solche primär Und sekundäre periodische und nichtperiodische Umweltfaktoren. Das Leben traf in den frühen Stadien der Evolution auf die Wirkung primärer Faktoren. Dazu gehören Temperatur und Veränderungen der Position der Erde im Verhältnis zur Sonne. Dank ihnen entstanden in der Evolution tägliche, saisonale und jährliche Periodizitäten vieler biologischer Prozesse. Sekundäre periodische Faktoren sind Ableitungen von Primärfaktoren. Beispielsweise hängt die Luftfeuchtigkeit von der Temperatur ab, sodass die Atmosphäre in kälteren Gebieten des Planeten weniger Wasserdampf enthält. Nichtperiodische Faktoren wirken episodisch und plötzlich auf einen Organismus oder eine Population ein. Dazu gehören die Naturgewalten – ein Vulkanausbruch, ein Hurrikan, ein Blitzeinschlag, eine Überschwemmung sowie ein Raubtier, das eine Beute überholt, und ein Jäger, der ein Ziel trifft.

Aufgrund der Vielfalt der Umweltfaktoren gibt es eine natürliche Verteilung der Arten auf dem Planeten. Schwankungen in der Intensität ihrer Wirkung äußern sich im Verschwinden einiger Arten aus bestimmten Gebieten, in Veränderungen der Bevölkerungsdichte, der Fruchtbarkeit und der Sterblichkeitsrate. Unter dem Einfluss von Umweltfaktoren haben sich in der Evolution adaptive Modifikationen wie Winter- oder Sommerschlaf und Diapause entwickelt.

Jedes Individuum, jede Bevölkerung und jede Gemeinschaft erfährt den gleichzeitigen Einfluss vieler Faktoren, von denen jedoch nur einige von entscheidender Bedeutung sind. Solch Faktoren werden aufgerufen einschränkend, und ihr Fehlen oder das Vorhandensein von Konzentrationen unterhalb und oberhalb kritischer Werte macht es für Organismen einer bestimmten Art unmöglich, die Umwelt zu beherrschen. In Abb. In Abb. 163 zeigt die Vegetationstypen in Abhängigkeit von der Bodenstruktur und den Klimaeigenschaften, die als limitierende Faktoren wirken. Aufgrund des Vorhandenseins begrenzender Umweltfaktoren gibt es für jede biologische Art ein Optimum und Ausdauergrenzen. Ja, Austern auf die bestmögliche Weise entwickeln sich in Wasser mit einem Salzgehalt von 1,5-1,8 %. Bei einer Reduzierung der Salzkonzentration auf 1,0 % sterben mehr als 90 % der Larven innerhalb von zwei Wochen, bei einer Konzentration von 0,25 % stirbt die gesamte Population innerhalb einer Woche. Erhöhte Salzkonzentration im Vergleich zu optimaler Wert wirkt sich auch negativ auf Austern aus. IN Gesamtansicht Die Abhängigkeit der Überlebensrate von Organismen einer bestimmten Art von der Intensität des limitierenden Umweltfaktors ist in Abb. grafisch dargestellt. 164. Das Zusammenspiel mehrerer Umweltfaktoren verkompliziert das Bild. Daher kommen einige Arten tropischer Orchideen in der Natur relativ häufig vor hohe Temperatur Luft wächst nur im Schatten. Wenn die Umgebungstemperatur künstlich gesenkt wird, entwickeln sie sich bei direkter Sonneneinstrahlung gut.

Die Fähigkeit einer Art, verschiedene Lebensräume zu beherrschen, wird durch den Wert ausgedrückt ökologische Wertigkeit. Als Arten werden Arten mit geringer ökologischer Wertigkeit bezeichnet stenotopisch, mit einem großen - eurytopisch. Eurytropische Arten können durch mehrere vertreten sein Ökotypen- Sorten, die an das Überleben in Umgebungen angepasst sind, die sich in bestimmten Faktoren unterscheiden. So bildet die Compositae-Pflanze Schafgarbe Tiefland- und Bergökotypen. Beim Anbau eines Bergökotyps unter Tieflandbedingungen behalten Pflanzen ihre inhärenten Eigenschaften über mehrere Generationen hinweg.

KONZEPT DER BIOGEOCENOSE Die Gesamtheit der Wechselwirkungen und Interdependenzen von Lebewesen und Elementen der unbelebten Natur im Bereich der Lebensverteilung spiegelt sich im Konzept der Biogeozänose (V.N. Sukachev) wider.

In seiner Bedeutung kommt dem Konzept der Biogeozänose das Konzept des Ökosystems nahe, das 1935 vom englischen Botaniker A. Tansley in die Wissenschaft eingeführt wurde. Im Gegensatz zu Biogeozänosen, deren Grenzen durch den Rahmen von Pflanzengemeinschaften (Phytozönosen) festgelegt werden, tun dies Ökosysteme haben kein bestimmtes Volumen und können Räume unterschiedlicher Länge abdecken – von Wassertropfen oder einem Aquarium bis hin zum Ozean oder der gesamten Erdoberfläche.

Biogeozänose ist eine dynamische und stabile Gemeinschaft von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen, die in ständiger Interaktion und direktem Kontakt mit den Komponenten Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre stehen. Die Biogeozänose besteht aus einem biotischen (Biozönose) und einem abiotischen (Ökotop) Teil, die durch kontinuierlichen Stoffaustausch verbunden sind, und ist ein energetisch und materiell offenes System. Es empfängt Sonnenenergie, Bodenmineralien, atmosphärische Gase und Wasser. Es setzt Wärme, Sauerstoff, Kohlendioxid, im Wasser enthaltene Nährstoffe und Humus frei. Die Hauptfunktionen der Biogeozänose sind der Energiefluss und Stoffkreisläufe.

Die Biogeozänose enthält die folgenden obligatorischen Komponenten: 1) abiotische anorganische und organische Substanzen der Umwelt; 2) autotrophe Organismen – Produzenten biotischer organischer Substanzen; 3) heterotrophe Organismen – Konsumenten (Konsumenten) fertiger organischer Substanzen der ersten (pflanzenfressende Tiere) und der nächsten (fleischfressende Tiere) Ordnung; 4) zerstörerische Organismen – Zerstörer (Zerstörer), die organisches Material zersetzen.

Eine besondere Rolle in der Ökonomie der Biogeozänose kommt den Nahrungsketten oder -netzwerken zu (Abb. 166). Sie bilden die trophische Struktur, durch die Energieübertragung und Stoffkreisläufe stattfinden. Nahrungskette besteht aus einer Serie trophische Ebenen, deren Reihenfolge der Richtung des Energieflusses entspricht.

Die in pflanzlicher Biomasse gespeicherte Energie ist reine Primärproduktion der Biogeozänose. Phytobiomasse wird als Energie- und Materialquelle für die Erzeugung von Biomasse für Verbraucher erster Ordnung – pflanzenfressende Tiere und weiter entlang der Nahrungskette – verwendet. Der Energieaufwand für die Aufrechterhaltung der eigenen Vitalfunktionen in der Kette der trophischen Ebenen nimmt zu und die Produktivität sinkt. Typischerweise beträgt die Produktivität der nachfolgenden trophischen Ebene nicht mehr als 5–20 % der vorherigen. Dies spiegelt sich im Verhältnis der pflanzlichen und tierischen Biomasse auf dem Planeten wider. Die fortschreitende Abnahme der assimilierten Energie in einer Reihe von trophischen Ebenen spiegelt sich in der Struktur wider Ökologische Pyramiden. Somit wiederholen sich die Pyramiden der Biomasse und der Anzahl der Organismen für eine bestimmte Biogeozänose allgemeiner Überblick Konfiguration der Produktivitätspyramide.

Die von Ökologen identifizierten Größen der Biogeozänosen sind unterschiedlich. Es bilden sich Gruppen bestimmter Biogeozänosen wichtigsten natürlichen Ökosysteme, die globale Bedeutung für den Austausch von Energie und Materie auf dem Planeten haben, darunter: 1) tropische Wälder; 2) gemäßigte Wälder Klimazone; 3) Weideland (Steppe, Savanne, Tundra, Graslandschaften); 4) Wüsten und Halbwüsten; 5) Seen, Sümpfe, Flüsse, Deltas; 6) Berge; 7) Inseln; 8) Ozean.

Das Konzept der Biogeozänose ist auf Wirtschaftsflächen anwendbar, vom Menschen geschaffen, - Ackerland, Waldplantagen, Parks, Teiche, Stauseen. Sie heißen Agrobiogeozänosen oder kulturelle Biogeozänosen. Durch gezieltes menschliches Eingreifen werden günstige Wachstumsbedingungen geschaffen Kulturpflanzen Durch Pflügen, Lockern des Bodens, Jäten, Ausbringen von Pestiziden, Düngemitteln unterscheiden sich Agrobiogeozänosen erheblich von natürlichen Biogeozänosen in der Artenzusammensetzung, den Indikatoren des Stoff- und Energiestoffwechsels und der Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen.

Umweltfaktoren ist ein Komplex von Umweltbedingungen, die lebende Organismen beeinflussen. Unterscheiden unbelebte Faktoren— abiotisch (klimatisch, edaphisch, orographisch, hydrografisch, chemisch, pyrogen), Wildtierfaktoren— biotische (phytogene und zoogene) und anthropogene Faktoren (Einfluss menschlicher Aktivitäten). Zu den limitierenden Faktoren zählen alle Faktoren, die das Wachstum und die Entwicklung von Organismen einschränken. Die Anpassung eines Organismus an seine Umwelt nennt man Adaptation. Aussehen Die Form eines Organismus, die seine Anpassungsfähigkeit an Umweltbedingungen widerspiegelt, wird als Lebensform bezeichnet.

Das Konzept der Umweltfaktoren, ihre Klassifizierung

Einzelne Bestandteile der Umwelt, die auf lebende Organismen einwirken und auf die sie mit Anpassungsreaktionen (Anpassungen) reagieren, werden als Umweltfaktoren oder ökologische Faktoren bezeichnet. Mit anderen Worten wird der Komplex von Umweltbedingungen genannt, die das Leben von Organismen beeinflussen Umweltfaktoren.

Alle Umweltfaktoren werden in Gruppen eingeteilt:

1. Bestandteile und Phänomene der unbelebten Natur umfassen, die direkt oder indirekt auf lebende Organismen einwirken. Unter den vielen abiotischen Faktoren Hauptrolle spielen:

• klimatisch (Sonneneinstrahlung, Licht und Lichtverhältnisse, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Wind, Luftdruck usw.);
• edaphisch(mechanische Struktur und chemische Zusammensetzung des Bodens, Feuchtigkeitskapazität, Wasser-, Luft- und thermische Bedingungen des Bodens, Säuregehalt, Feuchtigkeit, Gaszusammensetzung, Grundwasserspiegel usw.);
• orographisch(Relief, Hanglage, Hangsteilheit, Höhenunterschied, Höhe über dem Meeresspiegel);
• hydrographisch(Wassertransparenz, Fließfähigkeit, Durchfluss, Temperatur, Säuregehalt, Gaszusammensetzung, Gehalt an mineralischen und organischen Substanzen usw.);
• chemisch(Gaszusammensetzung der Atmosphäre, Salzzusammensetzung von Wasser);
• pyrogen(Einwirkung von Feuer).

2. - die Gesamtheit der Beziehungen zwischen lebenden Organismen sowie deren gegenseitige Beeinflussung des Lebensraums. Die Wirkung biotischer Faktoren kann nicht nur direkt, sondern auch indirekt sein und sich in der Anpassung abiotischer Faktoren (z. B. Veränderungen der Bodenzusammensetzung, Mikroklima unter dem Walddach usw.) äußern. Zu den biotischen Faktoren gehören:

• phytogen(der Einfluss von Pflanzen aufeinander und auf die Umwelt);
• zoogen(der Einfluss von Tieren aufeinander und auf die Umwelt).

3. den intensiven Einfluss des Menschen (direkt) oder menschlicher Aktivitäten (indirekt) auf die Umwelt und lebende Organismen widerspiegeln. Zu diesen Faktoren zählen alle Formen menschlichen Handelns und menschliche Gesellschaft, die zu Veränderungen in der Natur als Lebensraum für andere Arten führen und sich direkt auf deren Leben auswirken. Jeder lebende Organismus wird von der unbelebten Natur, Organismen anderer Arten, einschließlich des Menschen, beeinflusst und hat wiederum Einfluss auf jede dieser Komponenten.

Der Einfluss anthropogener Faktoren in der Natur kann bewusst, zufällig oder unbewusst sein. Der Mensch pflügt Neuland und Brachland, schafft landwirtschaftliche Flächen, züchtet hochproduktive und krankheitsresistente Formen, verbreitet einige Arten und zerstört andere. Diese Einflüsse (bewusst) sind oft negativer Charakter, zum Beispiel die gedankenlose Umsiedlung vieler Tiere, Pflanzen, Mikroorganismen, die räuberische Vernichtung einer Reihe von Arten, Umweltverschmutzung usw.

Biotische Umweltfaktoren manifestieren sich durch die Beziehungen von Organismen, die derselben Gemeinschaft angehören. In der Natur sind viele Arten eng miteinander verbunden und ihre Beziehungen untereinander als Bestandteile der Umwelt können äußerst komplex sein. Was die Verbindungen zwischen der Gemeinschaft und der umgebenden anorganischen Umwelt betrifft, so sind sie immer wechselseitig und wechselseitig. Die Beschaffenheit des Waldes hängt also von der jeweiligen Bodenart ab, der Boden selbst entsteht jedoch größtenteils unter dem Einfluss des Waldes. Ebenso werden Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Licht im Wald von der Vegetation bestimmt, die vorherrschenden klimatischen Bedingungen haben jedoch wiederum Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaft der im Wald lebenden Organismen.

Einfluss von Umweltfaktoren auf den Körper

Die Auswirkungen der Umwelt werden von Organismen durch sogenannte Umweltfaktoren wahrgenommen Umwelt. Es ist zu beachten, dass es sich um einen Umweltfaktor handelt nur ein sich veränderndes Element der Umwelt, was bei Organismen bei erneuter Veränderung adaptive ökologische und physiologische Reaktionen hervorruft, die im Evolutionsprozess erblich fixiert sind. Sie werden in abiotische, biotische und anthropogene unterteilt (Abb. 1).

Sie benennen die Gesamtheit der Faktoren in der anorganischen Umwelt, die das Leben und die Verbreitung von Tieren und Pflanzen beeinflussen. Darunter sind: physikalische, chemische und edaphische.

Physikalische Faktoren - diejenigen, deren Quelle ist körperliche Verfassung oder Phänomen (mechanisch, Welle usw.). Zum Beispiel Temperatur.

Chemische Faktoren- diejenigen, die herkommen chemische Zusammensetzung Umfeld. Zum Beispiel der Salzgehalt des Wassers, der Sauerstoffgehalt usw.

Edaphische (oder Boden-)Faktoren sind eine Reihe chemischer, physikalischer und mechanischer Eigenschaften von Böden und Gesteinen, die sich sowohl auf die Organismen, für die sie als Lebensraum dienen, als auch auf das Wurzelsystem von Pflanzen auswirken. Beispielsweise der Einfluss von Nährstoffen, Luftfeuchtigkeit, Bodenstruktur, Humusgehalt etc. über Pflanzenwachstum und -entwicklung.

Reis. 1. Schema der Auswirkungen des Lebensraums (Umwelt) auf den Körper

— menschliche Aktivitätsfaktoren, die die Umwelt beeinflussen natürliche Umgebung(und Hydrosphären, Bodenerosion, Waldzerstörung usw.).

Begrenzende (limitierende) Umweltfaktoren Dies sind Faktoren, die die Entwicklung von Organismen aufgrund eines Mangels oder eines Überschusses an Nährstoffen im Vergleich zum Bedarf (optimaler Gehalt) einschränken.

Wenn also Pflanzen bei unterschiedlichen Temperaturen gezüchtet werden, liegt der Punkt, an dem das maximale Wachstum auftritt Optimum. Als bezeichnet wird der gesamte Temperaturbereich vom Minimum bis zum Maximum, bei dem Wachstum noch möglich ist Stabilitätsbereich (Ausdauer), oder Toleranz. Die ihn begrenzenden Punkte, d.h. Die für das Leben geeigneten maximalen und minimalen Temperaturen sind die Grenzen der Stabilität. Zwischen der optimalen Zone und den Stabilitätsgrenzen, je weiter sie sich dieser nähert, erfährt die Pflanze zunehmenden Stress, d.h. wir reden darüberüber Stresszonen oder Zonen der Unterdrückung, innerhalb des Stabilitätsbereichs (Abb. 2). Je weiter man sich vom Optimum auf der Skala nach unten und oben bewegt, desto intensiver wird der Stress nicht nur, sondern wenn die Widerstandsgrenzen des Körpers erreicht werden, kommt es zum Tod.

Reis. 2. Abhängigkeit der Wirkung eines Umweltfaktors von seiner Intensität

Somit gibt es für jede Pflanzen- oder Tierart ein Optimum, Stresszonen und Grenzen der Stabilität (oder Ausdauer) in Bezug auf jeden Umweltfaktor. Wenn der Faktor nahe an der Belastbarkeitsgrenze ist, kann der Organismus meist nur für kurze Zeit überleben. Unter einem engeren Spektrum von Bedingungen ist eine langfristige Existenz und ein langfristiges Wachstum von Individuen möglich. In einem noch engeren Verbreitungsgebiet findet die Fortpflanzung statt und die Art kann unbegrenzt existieren. Typischerweise liegen irgendwo in der Mitte des Widerstandsbereichs Bedingungen, die für Leben, Wachstum und Fortpflanzung am günstigsten sind. Diese Bedingungen werden als optimal bezeichnet, bei denen Individuen einer bestimmten Art am besten fit sind, d. h. verlassen größte Zahl Nachkommen. In der Praxis ist es schwierig, solche Bedingungen zu identifizieren, daher wird das Optimum normalerweise durch individuelle Vitalparameter (Wachstumsrate, Überlebensrate usw.) bestimmt.

Anpassung besteht darin, den Körper an die Umweltbedingungen anzupassen.

Die Anpassungsfähigkeit ist eine der Haupteigenschaften des Lebens im Allgemeinen und sichert die Möglichkeit seiner Existenz, die Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit von Organismen. Anpassungen erscheinen auf verschiedene Ebenen- von der Biochemie der Zellen und dem Verhalten einzelner Organismen bis hin zur Struktur und Funktionsweise von Gemeinschaften und Ökosystemen. Alle Anpassungen von Organismen an die Existenz unter verschiedenen Bedingungen wurden historisch entwickelt. Dadurch wurden für jede geografische Zone spezifische Gruppierungen von Pflanzen und Tieren gebildet.

Anpassungen können sein morphologisch, wenn sich die Struktur eines Organismus verändert, bis eine neue Art entsteht, und physiologisch, wenn Veränderungen in der Funktion des Körpers auftreten. In engem Zusammenhang mit morphologischen Anpassungen steht die adaptive Färbung von Tieren, die Fähigkeit, diese je nach Lichteinfall zu verändern (Flunder, Chamäleon usw.).

Weithin bekannte Beispiele für physiologische Anpassung sind der Winterschlaf von Tieren und saisonale Wanderungen von Vögeln.

Sehr wichtig für Organismen sind Verhaltensanpassungen. Instinktives Verhalten bestimmt beispielsweise das Handeln von Insekten und niederen Wirbeltieren: Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln usw. Dieses Verhalten ist genetisch programmiert und vererbt (angeborenes Verhalten). Dazu gehören: die Art und Weise, ein Nest bei Vögeln zu bauen, sich zu paaren, Nachkommen aufzuziehen usw.

Es gibt auch einen erworbenen Befehl, den ein Individuum im Laufe seines Lebens erhält. Ausbildung(oder Lernen) - HauptwegÜbertragung von erworbenem Verhalten von einer Generation zur nächsten.

Die Fähigkeit eines Individuums, seine kognitiven Fähigkeiten zu steuern, um unerwartete Veränderungen in seiner Umgebung zu überleben Intelligenz. Die Rolle von Lernen und Intelligenz im Verhalten nimmt mit der Verbesserung zu Nervensystem- Vergrößerung der Großhirnrinde. Für den Menschen ist dies der bestimmende Mechanismus der Evolution. Mit dem Konzept wird die Fähigkeit einer Art bezeichnet, sich an eine bestimmte Reihe von Umweltfaktoren anzupassen ökologische Mystik der Art.

Die kombinierte Wirkung von Umweltfaktoren auf den Körper

Umweltfaktoren wirken normalerweise nicht einzeln, sondern auf komplexe Weise. Die Wirkung eines Faktors hängt von der Stärke des Einflusses anderer ab. Die Kombination verschiedener Faktoren hat einen spürbaren Einfluss auf die optimalen Lebensbedingungen des Organismus (siehe Abb. 2). Die Wirkung eines Faktors ersetzt nicht die Wirkung eines anderen. Bei der komplexen Einflussnahme der Umwelt lässt sich jedoch häufig ein „Substitutionseffekt“ beobachten, der sich in der Ähnlichkeit der Ergebnisse des Einflusses verschiedener Faktoren äußert. Licht kann also nicht durch überschüssige Wärme oder reichlich Kohlendioxid ersetzt werden, aber durch die Beeinflussung von Temperaturänderungen ist es möglich, beispielsweise die Photosynthese von Pflanzen zu stoppen.

Im komplexen Einfluss der Umwelt liegt die Auswirkung verschiedene Faktoren ungleich für Organismen. Sie können in Haupt-, Begleit- und Nebenfächer unterteilt werden. Die führenden Faktoren sind für verschiedene Organismen unterschiedlich, auch wenn sie am selben Ort leben. Der führende Faktor in verschiedenen Lebensphasen eines Organismus kann das eine oder andere Element der Umwelt sein. Beispielsweise ist im Leben vieler Kulturpflanzen wie Getreide der führende Faktor während der Keimzeit die Temperatur, während der Trieb- und Blütezeit die Bodenfeuchtigkeit und während der Reifezeit die Nährstoffmenge und die Luftfeuchtigkeit. Die Rolle des führenden Faktors in verschiedene Zeiten Jahre können variieren.

Der führende Faktor kann für dieselbe Art, die unter unterschiedlichen physischen und geografischen Bedingungen lebt, unterschiedlich sein.

Das Konzept der Leitfaktoren sollte nicht mit dem Konzept von verwechselt werden. Ein Faktor, dessen Niveau in qualitativer oder quantitativer Hinsicht (Mangel oder Überschuss) nahe an der Belastbarkeitsgrenze eines bestimmten Organismus liegt, Begrenzung genannt. Die Wirkung des limitierenden Faktors zeigt sich auch dann, wenn andere Umweltfaktoren günstig oder sogar optimal sind. Als limitierende Faktoren können sowohl führende als auch sekundäre Umweltfaktoren wirken.

Das Konzept der limitierenden Faktoren wurde 1840 vom Chemiker 10. Liebig eingeführt. Er untersuchte den Einfluss des Gehalts verschiedener chemischer Elemente im Boden auf das Pflanzenwachstum und formulierte das Prinzip: „Die im Minimum enthaltene Substanz kontrolliert den Ertrag und bestimmt die Größe und Stabilität des letzteren im Laufe der Zeit.“ Dieses Prinzip ist als Liebigsches Gesetz des Minimums bekannt.

Der limitierende Faktor kann nicht nur ein Mangel sein, wie Liebig betonte, sondern auch ein Übermaß an Faktoren wie beispielsweise Wärme, Licht und Wasser. Wie bereits erwähnt, zeichnen sich Organismen durch ökologische Minima und Maxima aus. Der Bereich zwischen diesen beiden Werten wird üblicherweise als Stabilitätsgrenzen oder Toleranz bezeichnet.

Im Allgemeinen spiegelt sich die Komplexität des Einflusses von Umweltfaktoren auf den Körper im Toleranzgesetz von V. Shelford wider: Das Fehlen oder die Unmöglichkeit von Wohlstand wird durch einen Mangel oder umgekehrt einen Überschuss einer Reihe von Faktoren bestimmt Deren Konzentration kann in der Nähe der von einem bestimmten Organismus tolerierten Grenzen liegen (1913). Diese beiden Grenzen werden Toleranzgrenzen genannt.

Zur „Ökologie der Toleranz“ wurden zahlreiche Studien durchgeführt, durch die die Grenzen der Existenz vieler Pflanzen und Tiere bekannt wurden. Ein Beispiel hierfür ist der Einfluss von Schadstoffen atmosphärische Luft Substanzen auf den menschlichen Körper (Abb. 3).

Reis. 3. Der Einfluss von Luftschadstoffen auf den menschlichen Körper. Max – maximale Vitalaktivität; Zusätzlich - zulässige lebenswichtige Aktivität; Opt ist die optimale (die lebenswichtige Aktivität nicht beeinträchtigende) Konzentration eines Schadstoffs; MPC ist die maximal zulässige Konzentration einer Substanz, die die Vitalaktivität nicht wesentlich verändert; Jahre – tödliche Konzentration

Die Konzentration des Einflussfaktors (Schadstoff) in Abb. 5.2 wird durch das Symbol C angezeigt. Bei Konzentrationswerten von C = C Jahren stirbt ein Mensch, bei deutlich niedrigeren Werten von C = C MPC treten jedoch irreversible Veränderungen in seinem Körper auf. Der Toleranzbereich wird somit genau durch den Wert C MPC = C limit begrenzt. Daher muss Cmax für jeden Schadstoff oder jede schädliche chemische Verbindung experimentell bestimmt werden und sein Cmax darf in einem bestimmten Lebensraum (Lebensumfeld) nicht überschritten werden.

Beim Schutz der Umwelt ist es wichtig Obergrenzen des Körperwiderstands gegenüber Schadstoffen.

Daher sollte die tatsächliche Konzentration des Schadstoffs C Ist die maximal zulässige Konzentration C nicht überschreiten (C Fakt ≤ C maximal zulässiger Wert = C Lim).

Der Wert des Konzepts der limitierenden Faktoren (Clim) besteht darin, dass es dem Ökologen einen Ausgangspunkt für sein Studium bietet schwierige Situationen. Wenn ein Organismus durch ein breites Toleranzspektrum gegenüber einem relativ konstanten Faktor gekennzeichnet ist und in der Umwelt in mäßigen Mengen vorhanden ist, ist es unwahrscheinlich, dass ein solcher Faktor einschränkend wirkt. Wenn im Gegenteil bekannt ist, dass ein bestimmter Organismus einen engen Toleranzbereich gegenüber einem variablen Faktor aufweist, dann ist es dieser Faktor, der eine sorgfältige Untersuchung verdient, da er möglicherweise einschränkend ist.