Биологична среда. Биологично замърсяване на околната среда. Методи за борба с биологичното замърсяване

Местообитанието се отнася до пространството, използвано от живите организми за съществуване. Значи темата има пряка връзкакъм въпроса за жизнената дейност на всяко същество. Има четири типа местообитания, освен това има различни фактори, които трансформират външни влияния, така че те също трябва да бъдат взети предвид.

Определение

И така, какво е животинско местообитание? Определението се появява още през деветнадесети век - в трудовете на руския физиолог Сеченов. Всеки жив организъм постоянно взаимодейства със заобикалящите го явления, които беше решено да наречем околната среда. Нейната роля е двойствена. От една страна всичко жизнени процесиорганизмите са пряко свързани с него - така животните си набавят храна, те се влияят от климата. От друга страна, тяхното съществуване оказва не по-малко влияние върху околната среда, като до голяма степен я определя. Растенията поддържат кислородния баланс и засенчват почвата, животните я правят по-рохкава. Почти всяка промяна се причинява от живи организми. Местообитанието се нуждае от цялостно проучване от всеки, който иска да разбира от биология. Също така е важно да знаете, че някои същества могат да живеят в различни условия. Земноводните се раждат във водна среда и често зимуват и се хранят на сушата. Въздушните бръмбари често се нуждаят от почва или вода, за да се размножават.

вода

Водната среда е съвкупността от всички океани, морета, ледници и континентални води на нашата планета, така наречената хидросфера, освен това понякога включва и снега на Антарктика, атмосферните течности и тези, съдържащи се в организмите. Заема повече от седемдесет процента от повърхността, като по-голямата част е в океаните и моретата. Водата е неразделна част от биосферата, не само от резервоарите, но и от въздуха и почвата. Всеки организъм се нуждае от него, за да оцелее. Освен това водата е това, което отличава Земята от съседните планети. Освен това той играе ключова роля в развитието на живота. Натрупва органични и неорганични вещества, пренася топлината, оформя климата и се среща както в животните, така и в растителни клетки. Ето защо водната среда е една от най-важните.

Въздух

Сместа от газове, която образува земната атмосфера, играе жизненоважна роляза всички живи организми. Въздушното местообитание ръководи еволюцията, тъй като кислородът образува висок метаболизъм, който определя структурата на дихателните органи и системи водно-солевия метаболизъм. Плътност, състав, влажност - всичко това има сериозни последици за планетата. Кислородът се е образувал преди два милиарда години по време на вулканична дейност, след което делът му във въздуха непрекъснато се е увеличил. Модерна средачовешкото обитаване се характеризира с 21% съдържание на този елемент. Важна част от него е и озоновият слой, който пречи на ултравиолетовото лъчение да достигне повърхността на Земята. Без него животът на планетата може да бъде унищожен. Сега безопасното човешко местообитание е застрашено - озоновият слой се унищожава поради негативни процеси в околната среда. Това води до необходимостта от осъзнато поведение и постоянен избор на най-добрите решения не само за хората, но и за Земята.

Почвата

В земята живеят много живи организми. Местообитанието се използва и от растения, които осигуряват храна за повечето живи същества на планетата. Невъзможно е еднозначно да се определи дали почвата е нежива формация, поради което се нарича биоинертно тяло. Според дефиницията това е вещество, което се преработва по време на живота на организмите. Почвеното местообитание се състои от твърдо вещество, включително частици пясък, глина и тиня; течен компонент; газообразен - това е въздух; живи - това са съществата, които го обитават, всякакви микроорганизми, безгръбначни, бактерии, гъбички, насекоми. Всеки хектар земя е дом на пет тона такива форми. Почвеното местообитание е междинно между водно и земно-въздушно, поради което организмите, живеещи в него, често се различават комбиниран типдишане. Можете да срещнете такива същества дори на внушителни дълбочини.

Взаимодействие на организмите и околната среда

Всяко същество се различава по наличието на метаболизъм и клетъчна организация. Взаимодействието с околната среда протича постоянно и трябва да се изучава комплексно поради сложността на процесите. Всеки организъм зависи пряко от това, което се случва около него. Земно-въздушната среда на човек се влияе от валежите, почвените условия и температурния диапазон. Някои от процесите са полезни за организма, други са безразлични, а други са вредни. Всеки има отделно определение. Например хомеостазата е постоянство вътрешна системакоито отличават живите организми. Местообитанието може да се променя, което изисква адаптация - движения, растеж, развитие. Метаболизмът е обмен на вещества, придружен от химични реакции, като дишане. Хемосинтезата е процес на създаване на органична материя от серни или азотни съединения. И накрая, струва си да си припомним определението за онтогенеза. Това е набор от трансформации на тялото, които се влияят от всички фактори на околната среда през целия период на неговото съществуване.

Фактори на околната среда

За по-добро разбиране на биологичните процеси е необходимо също да се проучи това определение. са набор от условия на околната среда, които влияят на живия организъм. Те се разделят според сложна класификация на няколко вида. Приспособяването на организма към тях се нарича адаптация, а външният му вид, отразяващ факторите на околната среда, се нарича жизнена форма.

хранителни вещества

Това е един от видовете фактори на околната среда, засягащи живите организми. Местообитанието съдържа соли и елементи, доставяни с вода и храна. Биогенни са тези, които са големи количестванеобходими за тялото. Например, това е фосфорът, важен за образуването на протоплазмата, и азотът, основата на протеиновите молекули. Източникът на първия са мъртви организми и скали, а вторият е атмосферният въздух. Липсата на фосфор засяга съществуването почти толкова остро, колкото и липсата на вода. Елементи като калций, калий, магнезий и сяра са малко по-ниски по важност. Първият е необходим за черупки и кости. Калият осигурява работа нервна системаи растеж на растенията. Магнезият е част от молекулите на хлорофила и рибозомите, а сярата е част от аминокиселините и витамините.

Абиотични фактори на околната среда

Има и други процеси, които засягат живите организми. Местообитанието включва фактори като светлина, климат и други подобни, които по дефиниция са абиотични. Без тях са невъзможни процесите на дишане и фотосинтеза, метаболизъм, сезонни полети и размножаване на много животни. На първо място, светлината е важна. Вземат се предвид неговата дължина, интензивност и продължителност на експозицията. Във връзка с него се разграничава цяла класификация, която се изучава от биологията. Местообитание, изпълнено със светлина, се нуждае от хелиофити - ливадни и степни треви, плевели и тундрови растения. Сциофитите се нуждаят от сянка, те предпочитат да живеят под горския навес - това са горски билки. Факултативните хелиофити могат да се адаптират към всякакви условия: дървета, ягоди и здравец принадлежат към този клас. Не по-малко важен факторе температура. Всеки организъм има определен диапазон, удобен за живот. Вода, наличие на химикали в почвата и дори пожари - всичко това се отнася и до абиотичната сфера.

Биотични фактори

Антропогенен фактор

Вода, въздух или земна средаместообитанията винаги са свързани с човешката дейност. Хората интензивно променят света около себе си, оказвайки значително влияние върху неговите процеси. Антропогенните фактори включват всяко въздействие върху организмите, ландшафта или биосферата. Тя може да бъде директна, ако е насочена към живи същества: например неправилният лов и риболов подкопават числеността на някои видове. Друг вариант е косвено въздействие, когато човек променя ландшафта, климата, условията на въздуха и водата и структурата на почвата. Съзнателно или несъзнателно човек унищожава много видове животни или растения, докато култивира други. Така се появява нова среда. Има и случайни въздействия, като внезапно въвеждане на чужди организми в товара, неправилно отводняване на блатата, създаване на язовири и разпространение на вредители. Въпреки това, някои същества умират без човешко участие, така че обвиняват хората за всичко екологични проблемиПросто е несправедливо.

Ограничаващи фактори

Всички видове влияния, упражнявани върху организмите от всички страни, се проявяват в в различна степен. Понякога ключовите вещества са тези, които са необходими в минимално количество. Съответно е разработено, че най-слабото звено във веригата от нужди на тялото се счита за неговата издръжливост като цяло. По този начин, ако почвата съдържа всички елементи, с изключение на един, необходим за растежа, реколтата ще бъде лоша. Ако добавите само липсващото, като оставите всички останали в същото количество, ще стане по-добре. Ако добавите всичко останало, без да коригирате недостатъка, няма да настъпят промени. Липсващият елемент в такава ситуация ще бъде ограничаващият фактор. Струва си обаче да се вземе предвид максималното въздействие. Описва се от закона за толерантност на Шелфорд, който предполага, че има само определен диапазон, в който даден фактор може да остане полезен за тялото, но в излишък става вреден. Идеални условиясе наричат ​​оптимална зона, а отклоненията от нормата се наричат ​​потискане. Максимумите и минимумите на влиянието се наричат ​​критични точки, извън които съществуването на един организъм е просто невъзможно. Степените на толерантност към определени условия са различни за всяко живо същество и позволяват те да бъдат класифицирани като повече или по-малко издръжливи сортове.

ДА СЕ биологични факториоколната среда включват микроорганизми и протеинови частици, които, действайки върху човешкото тяло, предизвикват специфична реакция имунна реакция. Биологичните фактори включват приони, вируси, бактерии, гъбички и протозои. Ефектът им върху човешкия организъм е постоянен и не може да бъде изключен. Връзката между микроорганизмите и биологичен организъммогат да бъдат изградени на принципа на неутралност (обектите не се влияят един на друг) или симбиоза (съжителство на двама различни организми, по-големият от които е „главният“). Повечето микроорганизми, взаимодействащи с човешкото тяло, се възползват от това, като не само не вредят на тялото на „гостоприемника“, но често се оказват полезни за него. Има две форми на симбиоза.

Коменсализмът е връзка, при която само единият партньор има полза, без да вреди на другия. Съвкупността от такива микроорганизми при хората се определя като нормална (естествена) микрофлора (например естествената микрофлора на кожата, състояща се главно от микобактерии, стрептококи, стафилококи и пропионови бактерии).

Мутуализмът е взаимноизгодно съжителство. Такива са Escherichia coli, Bacteroides, Bifidobacterium и други представители чревна микрофлорачовек.

Днес под влияние на антропогенните промени заобикаляща средаеволюцията на биологичните агенти се дължи на ускоряването на скоростта на тяхната генетична променливост и увеличаване на тяхната патогенност (патогенност). Защитни системихора, които са доста ефективни по отношение на „обикновените“ (обичайни за организма) биологични обекти, често са несъстоятелни под въздействието на дори относително слаби, но еволюционно непознати фактори. Фините защитни механизми, развивани в продължение на хиляди години много преди появата на човека и непрекъснато усъвършенствани през цялата история на човечеството, се оказват несъвършени в лицето на твърде бързо променящите се условия на живот. Освен това нарастването на градското население, интензивността на миграционните процеси, прирастът комуникационни връзкиопределят бързата скорост на разпространение на инфекциите, което, заедно с нарастващата патогенност на патогените, води до еволюция на епидемичния процес като цяло.

Биологичното замърсяване на околната среда възниква поради антропогенно въздействие върху Светът. Те навлизат главно в биосферата различни вирусии бактерии, които разграждат екосистемите и засягат животинските и растителните видове.

Източници на биологично замърсяване

  • хранителни предприятия;
  • битови и промишлени отпадъчни води;
  • сметища и сметища;
  • гробища;
  • канализационни мрежи.

Биологичното замърсяване в различни временадопринесе за появата на епидемии от чума и едра шарка, треска при хората и различни видовеживотни и птици. IN различни временаСледните вируси бяха и са опасни:

  • антракс;
  • чума;
  • едра шарка;
  • Ебола хеморагична треска;
  • чума по говедата;
  • ориз взрив;
  • Nepah вирус;
  • туларемия;
  • ботулинов токсин;
  • Химера вирус.

Тези вируси водят до фатален изходхора и животни. В резултат на това трябва да се повдигне въпросът за биологичното замърсяване. Ако не се спре, значи някакъв вирус, може би масово и отвъд кратко времеда убие милиони животни, растения и хора толкова бързо, че заплахата от химическо или радиоактивно замърсяване ще изглежда по-малко сериозна.

Методи за борба с биологичното замърсяване

За хората всичко е по-просто: можете да се ваксинирате срещу най-ужасните вируси. Инфекцията на флората и фауната от различни микроорганизми и бактерии не може да бъде контролирана. Като превантивна мярка навсякъде трябва да се спазват високи санитарни и епидемиологични стандарти. Особено опасни са изобретенията генното инженерствои биотехнология. От лабораториите микроорганизмите могат да навлязат в околната среда и да се разпространят бързо. Някои изобретения водят до генни мутации, засягат не само състоянието на тялото на конкретни индивиди, но и допринасят за влошаването репродуктивна функция, в резултат на което видовете от флората и фауната няма да могат да възобновят числеността си. Същото се отнася и за човешката раса. По този начин биологичното замърсяване може бързо и широко да унищожи целия живот на планетата, включително хората.

Предимства на биологичните методи

Дългосрочни наблюдения, които наричаме мониторинг с помощта на съвременната терминология, са извършвани само върху промените в концентрациите в околната среда на определени вредни вещества, и някои други параметри на състоянието на природната среда, свързани основно с естествени причини. За разлика от динамиката на екосистемите, причинена от природни фактори, техните промени под влияние на антропогенни и техногенни факторисе случи много бързо.

Логично е да се предположи, че тъй като живите организми се влияят силно и негативно от различни химични примеси в околната среда, то качеството на околната среда трябва да се оценява чрез химични методи. Това обаче не е съвсем вярно. Факт е, че често химическите методи не могат да определят наличието на вредни вещества в околната среда поради ниската им концентрация, но поради ефекта на тяхната кумулация вредни ефектисе оказва осезаемо.

Бележка 1

По същия начин химичните методи не могат да отразят спецификата на комбинираното въздействие на няколко вредни вещества върху организма, което не може да се сведе до сумирането на отделните ефекти. И накрая, съществува феноменът на адаптация, при който излагането на същите концентрации на едни и същи замърсители различни поколенияорганизмите не са равни. Всички тези недостатъци химични методистават маловажни за биологичните.

Биологични тестови обекти

Определение 1

Тестовите обекти са организми, използвани за оценка на токсичността химически вещества, промишлени емисии, атмосферни примеси, природни и Отпадъчни води, почви, дънни утайки на резервоари, фуражи и др.

Това са своеобразни „сензори“ на сигнална информация, показващи степента на токсичност на околната среда, те позволяват да се заменят сложните химически анализи и дават възможност за бързо установяване на факта на токсичност (токсичност, вредност) на околната среда; на зависимостта му от едно лесно определяемо аналитично вещество или цял комплекс от химически неопределени вещества. Тестови обекти с висока степенприближенията ни позволяват да дадем количествена оценканиво на токсичност на замърсяването на въздуха, водата и почвата.

Най-често използваните обекти са различни организми– растения, безгръбначни и гръбначни животни.

Методите за изследване също са различни. Това е проучване видов състави броя на биоиндикаторите в общностите, лабораторни изследвания, в който се отбелязва влиянието на тестваната среда върху оцеляването, плодовитостта и стабилността на развитие на организмите. Популярни обекти на такова изследване са:

  • семена от редица растения,
  • лишеи,
  • Дафния,
  • много водни безгръбначни,
  • риба,
  • и т.н.

Бележка 2

Целият метод често се наименува според използвания обект, например метод, базиран на използването на лишеи като тестов обект, се нарича индикация за лишеи.

Тестовите обекти трябва да бъдат чувствителни към естеството и състава на субстрата, микроклиматичните условия и състава на околната среда. Използването им като обекти на глобален мониторинг се улеснява от широко използванеи изразена реакция към външно влияние, въпреки факта, че присъщата променливост на тези организми трябва да бъде относително незначителна.

Тестовите обекти служат като интегрален индикатор за състоянието на околната среда и косвено изразяват чрез реакцията си общата "благоприятност" на комплекса от абиотични фактори на околната среда за биотата. В допълнение, повечето химични съединения, които имат вредно въздействие върху организмите, са включени в емисиите на повечето промишлени производства, което прави възможно използването на биологични тестови обекти за фина индикация на антропогенното натоварване.

Най-финият механизъм на такива изследвания е изследването на стабилността на развитието, което дава възможност да се оценят слабите нива на въздействие върху околната среда, които не водят до смъртта на организмите.

СтруктураКласическата биоекология включва:

  • аутекология (екология на отделните организми),

  • демекология (екология на популациите и видовете),

  • синекология (екология на съобщества от организми).

В екологията също има:

  • екология на различни систематични групи (екология на гъби, растения, бозайници и др.),
  • жизнена среда (земя, почва, море и др.),
  • еволюционна екология (връзката между еволюцията на видовете и съпътстващите условия на околната среда),
  • ред приложни области(медицински, селскостопанска екология, екологични и икономически науки).

Жилищна среда - това е част от природата, в която живеят организмите:

  • вода,
  • въздух,
  • почвата,
  • организъм.

Водна жизнена среда.

Водата е основната среда за живите същества, тъй като в нея се е зародил животът. Повечето организми не са способни на активен живот без вода да попадне в тялото или понебез да се поддържа определено съдържание на течности в тялото. Вътрешна средаорганизъм, в който осн физиологични процеси, очевидно, все още запазва характеристиките на средата, в която е протекла еволюцията на първите организми. Така съдържанието на сол в човешката кръв (поддържано на относително постоянно ниво) е близко до това в океанската вода. Свойствата на водната океанска среда до голяма степен определят химическата и физическата еволюция на всички форми на живот. У дома отличителна черта водна средае неговата относителна стабилност (амплитудата на сезонните или дневните температурни колебания във водната среда е много по-малка, отколкото в земно-въздушната среда). Релефът на дъното, разликите в условията на различните дълбочини, наличието на коралови рифове и др. създават разнообразие от условия във водната среда.

Характеристики на водната среда произтичат от физико-химИмоти вода. Да, голяма екологично значениеимат висока плътност и вискозитет на водата. Специфичното тегло на водата е сравнимо с това на тялото на живите организми. Плътността на водата е приблизително 1000 пъти по-висока от плътността на въздуха. Следователно водните организми (особено активно движещите се) се сблъскват с голяма сила на хидродинамично съпротивление. Поради тази причина еволюцията на много групи водни животни върви в посока на развитие на форми на тялото и видове движения, които намаляват съпротивлението, което води до намаляване на енергийните разходи за плуване. По този начин сред представителите се среща опростена форма на тялото различни групиорганизми, живеещи във вода - делфини (бозайници), костни и хрущялни риби.

Високата плътност на водата също е причина механичните вибрации да се разпространяват добре във водната среда. Имаше важнов еволюцията на сетивните органи, пространствената ориентация и комуникацията между водните обитатели. Скоростта на звука във водната среда, четири пъти по-голяма от тази във въздуха, определя по-високата честота на ехолокационните сигнали.

Поради висока плътностВъв водната среда неговите обитатели са лишени от задължителната връзка със субстрата, която е характерна за сухоземните форми и е свързана със силите на гравитацията. Затова има цяла група водни организми(както растения, така и животни), съществуващи без задължителна връзка с дъното или друг субстрат, „плаващи“ във водния стълб. Електрическата проводимост отвори възможността за еволюционно формиране електрически органичувства, защита и атака.

Земно-въздушна среда живот характеризираогромно разнообразие условия на живот, екологични ниши и организми, които ги обитават. Важно е да се отбележи, че организмите играят основна роля при формирането на условията на земно-въздушната среда на живот и преди всичко газов съставатмосфера. Почти целият кислород земна атмосфераима биогенен произход.

Основните функцииземно-въздушната среда са голямата амплитуда на промените във факторите на околната среда, разнородността на околната среда, действието на гравитационните сили, ниска плътноствъздух. Комплекс от физико-географски и климатични фактори, характерни за определена природна зона, води до еволюционно формиране на морфофизиологична адаптация на организмите към живот в тези условия, разнообразие от форми на живот.

Атмосферният въздух се характеризира с ниска и променлива влажност. Това обстоятелство до голяма степен ограничи (ограничи) възможностите за овладяване на наземно-въздушната среда, а също така насочи еволюцията на водно-солевия метаболизъм и структурата на дихателните органи.

Почвата как жизнената среда е резултат от дейността на живите организми. Организмите, населили земно-въздушната среда, доведоха до появата на почвата като уникално местообитание. Почвата есложна система , включително твърда фаза (минерални частици), течна (почвена влага) и газообразна. Връзката между тези три фази определя характеристиките на почвата като жизнена среда. важноособеност почва също е наличието на определено количество органична материя. Образува се в резултат на смъртта на организмите и е част от техните екскрети (секрети).

Условията на местообитанието на почвата определят такива свойства на почвата като аерация (т.е. наситеност на въздуха), влажност (наличие на влага), топлинен капацитет и топлинен режим (дневни, сезонни, годишни температурни колебания). Топлинният режим е по-консервативен в сравнение със земно-въздушната среда, особено на големи дълбочини. Като цяло почвата има доста стабилни условия за живот. Вертикалните разлики са характерни и за други свойства на почвата, например проникването на светлина зависи от дълбочината.

Почвената среда заема междинно положениемежду водата и земно-въздушна среда. Почвата може да приеме организми, които имат както водни, така и тип въздухдишане. Вертикалният градиент на проникване на светлина в почвата е още по-изразен, отколкото във водата. Микроорганизмите се срещат в почвата и растенията (предимно коренови системи) са свързани с външни хоризонти. Почвените организми се характеризират с специфични органии видове движение (вкопаване на крайници при бозайници; способност за промяна на дебелината на тялото; наличие на специализирани капсули на главата при някои видове); форми на тялото; издръжливи и гъвкави корици; намаляване на очите и изчезване на пигменти. Сред обитателите на почвата сапрофагията е широко разпространена - ядене на трупове на други животни, гниещи останки и др.

Фактори на околната среда - елементи на околната среда, които влияят на организмите, в отговор на които организмите реагират с адаптивни реакции.

По природа те се отличават:

- неорганични или абиотични фактори: температура, светлина, вода, въздух, вятър, соленост и плътност на околната среда, йонизиращо лъчение;

- биотични факторисвързани със съвместния живот, взаимното влияние на животните и растенията един върху друг;

- антропогенни фактори- човешко въздействие, човешка дейноствърху природата; по обхвата и глобалността на въздействието си те се доближават до геоложките сили.

Всеки от факторите на средата е незаменим. По този начин липсата на топлина не може да бъде заменена с изобилие от светлина, минерални елементинеобходими за храненето на растенията – вода.

Антропогенен фактори свързани с човешката дейност, под въздействието на която се променя и формира околната среда. Човешката дейност обхваща практически цялата биосфера: минното дело, развитието на водните ресурси, развитието на авиацията и космонавтиката оказват влияние върху състоянието на биосферата. В резултат на това в биосферата възникват разрушителни процеси, които включват замърсяване на водата, Парников ефект“, свързани с повишаване на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата, увреждане на озоновия слой, „киселинни дъждове” и др.

Организми адаптирам се(адаптиране) към влиянието на определени фактори в процеса на естествен подбор. Определят се адаптивните им възможности норма на реакцияпо отношение на всеки от факторите, както постоянно действащи, така и колебливи в стойностите си. Например продължителността на дневните часове в определен регион е постоянна, но температурата и влажността могат да варират в доста широки граници.

Факторите на околната среда се характеризират с интензивността на действие, оптималната стойност ( оптимално), максималните и минималните стойности, в рамките на които е възможен животът на даден организъм. Тези параметри са различни за представители на различни видове.

Отклонението от оптимума на всеки фактор, например намаляване на количеството храна, може да се стесни граници на издръжливостптици или бозайници във връзка с понижаването на температурата на въздуха.

Фактор, чиято стойност е този моменте на границите на издръжливостта, или надхвърля тях се нарича ограничаване.

Интензивността на въздействието на различните фактори на околната среда върху популацията като цяло се нарича правило за оптималност и се описва графично. По ординатната ос е показан размерът на популацията в зависимост от дозата на даден фактор (абсцисната ос). Маркирайте оптимални дозифактор и доза на фактора, при който настъпва инхибиране на жизнената дейност на даден организъм. На графиката това съответства на пет зони : оптимална зона, вдясно и вляво от нея песимум зони (от границата на оптималната зона до max или min) и летални зони (разположени отвъд max и min), в които размерът на популацията е 0. Интензитетът на фактора което е най-благоприятно за жизнената активност се нарича оптимално или оптимално. Наричат ​​се границите, извън които съществуването на даден организъм е невъзможно по-ниски и горни границииздръжливост .

Еврибионти -

организми, живеещи в различни условиясреда (толерират широк диапазон от факторни колебания).

Стенобионти -

организми, които строго изискват определени условиясъществуване (тесен диапазон на факторни колебания).

При комплексно въздействие различни факторивърху организмите ограничаване(ограничаващ развитието на организмите) фактор е фактор, който е в дефицит или излишък. Така наречената „цев на Либих“ помага да се представи образно тази ситуация. Представете си варел, в който дървените летви отстрани са с различна височина. Ясно е, че колкото и да са високи другите летви, можете да налеете точно толкова вода в бурето, колкото е дължината на най-късата летва.

Законът за оптимума, минимума и максимума.

Този закон гласи, че най-високият добив може да се получи само при средното, тоест оптимално наличие на жизнения фактор на растението.

Ефектът от този закон се проявява ясно при отглеждане на растения на фона на различни доставки на всеки един фактор на живота, например вода, топлина, въглероден двуокисили всяка друга. Във всички случаи, когато количеството на фактора нараства от минимално до оптимални условияРастежът на растенията ще се подобри и добивите ще се увеличат. С по-нататъшно увеличаване на количеството на фактора, добивът ще започне да намалява, докато достигне близо до нула при максимално количествожизнен фактор на растенията.

За растеж култивирани растенияВлиянието не е отделен жизнен фактор, а комбинация от жизнени фактори и условия на околната среда. Установено е, че чрез промяна само на един фактор от живота, без пряко въздействиев останалата част увеличението на добива постепенно избледнява и след това напълно спира поради същите допълнителни дози от фактора. Причината за това е ограничаващото влияние на други жизнени фактори, тъй като влиза в действие законът за минимума, или ограничаващите фактори - добивът на земеделските култури зависи от жизнения фактор, който е в относителен минимум.

Закон за минимума, или ограничаващи фактори, също е свързано с физиологията на растенията, където се тълкува по следния начин; фактор, който е в относителен минимум, ограничава въздействието на всички други фактори на живота. Предполага се, че жизнените фактори действат върху растенията изолирано едно от друго. Това обаче не се среща в природата. Многобройни експерименти и практика са установили, че жизнената дейност на култивираните растения наистина зависи от жизнени фактори, които са сравнително минимални, но в в някои случаиЛипсата на някои жизнени фактори може да бъде донякъде смекчена чрез добро осигуряване на други жизнени фактори. Например, ако въглеродният диоксид е ограничаващият фактор в процеса на фотосинтеза, тогава това ограничение може да бъде премахнато по няколко начина: първо, чрез увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид в заобикалящото растение атмосферен въздух; второ, чрез създаване на оптимална температура на околната среда. Последното ще доведе до повишена дифузия на молекули въглероден диоксид от околната среда в междуклетъчните пространства на листата, т.е. по-добро осигуряванехлоропласти с въглероден диоксид.
Сложността на взаимоотношенията между жизнените фактори помежду им, както и между тях и растенията, не позволява опростено разбиране на действието на закона за минимума или ограничаващите фактори.

В производствените условия е необходимо да се познават факторите на живота, които са в първия, втория и следващите минимуми, и да се премахне ограничаващото им влияние с помощта на агротехнически и други техники.

Не само жизнените фактори могат да ограничат добива, но и неблагоприятни условиясреда: почвена, фитологична и агротехническа, например киселинност на почвата, нейното замърсяване. Трябва да се вземат мерки за ограничаването им отрицателно влияниевърху културните растения.

Биологични ритми.

Много биологични процеси в природата протичат ритмично, т.е. различни състояния на тялото се редуват с доста ясна периодичност. ДА СЕ външни факторивключват – промени в осветеността (фотопериодизъм), температура (термопериодизъм), магнитно поле, интензитет на космическата радиация. Растежът и цъфтежът на растенията зависят от взаимодействието между техните биологични ритмии промени във факторите на околната среда. Същите тези фактори определят времето на миграция на птици, линеене на животни и т.н.

Фотопериодизъм

– фактор, който определя продължителността на светлата част на деня и от своя страна влияе върху проявата на други фактори на околната среда. Продължителността на дневните часове е сигнал за смяната на сезоните за много организми. Много често тялото се влияе от комбинация от фактори и ако някой от тях е ограничаващ, то влиянието на фотопериода намалява или изобщо не се проявява. При ниски температури, например, растенията не цъфтят.

Тематични задачи

A1. Организмите са склонни да се адаптират

1) към няколко най-значими фактори на околната среда

2) към един фактор, който е най-важен за тялото

3) към целия комплекс от фактори на околната среда

4) главно към биотични фактори

A2. Ограничаващият фактор се нарича

1) намаляване на степента на оцеляване на вида

2) най-близо до оптималното

3) с широк диапазон от стойности

4) всякакви антропогенни

A3. Ограничаващият фактор за пъстървата може да бъде

1) скорост на водния поток

2) повишаване на температурата на водата

3) бързеи в потока

4) продължителни дъждове

A4. Морската анемона и ракът отшелник са във връзка

1) хищнически

3) неутрален

4) симбиотичен

A5. Биологичният оптимум е положително действие.

1) биотични фактори

2) абиотични фактори

3) всички видове фактори

4) антропогенни фактори

A6. Повечето важно устройствобозайниците да живеят в нестабилни условия на околната среда може да се счита за способността да

1) саморегулация

2) спряна анимация

3) защита на потомството

4) висока плодовитост

A7. Фактор, причиняващ сезонни променив живата природа е

1) атмосферно налягане

2) продължителност на деня

3) влажност на въздуха

4) t въздух

A8. Антропогенният фактор включва

1) конкуренция между два вида за територия

4) бране на горски плодове

A9. изложени на фактори с относително постоянни стойности

1) домашен кон

3) говежда тения

4) човек

A10. Има по-широка норма на реакция по отношение на сезонните температурни колебания

1) езерна жаба

2) водна муха

4) пшеница

В 1. Биотичните фактори включват

1) органични останки от растения и животни в почвата

2) количеството кислород в атмосферата

3) симбиоза, жилище, хищничество

4) фотопериодизъм

5) смяна на сезоните

6) размер на популацията