ما آشنایی خود را با بوم شناسی، شاید با یکی از توسعه یافته ترین و مورد مطالعه ترین بخش ها - اتکولوژی آغاز می کنیم. اوتکولوژی بر تعامل افراد یا گروه هایی از افراد با شرایط محیطی خود متمرکز است. بنابراین، مفهوم کلیدی اتکولوژی عامل محیطی است، یعنی عامل محیطی مؤثر بر بدن.

هیچ اقدام زیست محیطی بدون مطالعه اثر بهینه یک عامل خاص بر روی یک گونه بیولوژیکی معین امکان پذیر نیست. در واقع، اگر کسی نداند که چه شرایط زندگی را ترجیح می دهد، چگونه می تواند از یک گونه یا گونه دیگر محافظت کند؟ حتی "حفاظت" از گونه ای مانند هومو ساپینس مستلزم آگاهی از استانداردهای بهداشتی و بهداشتی است که چیزی جز بهینه بودن عوامل مختلف محیطی برای انسان نیست.

تأثیر محیط بر بدن را عامل محیطی می نامند. تعریف دقیق علمی این است:

فاکتور اکولوژیکی - هر شرایط محیطی که موجودات زنده با واکنش های تطبیقی ​​به آن واکنش نشان می دهند.

عامل محیطی هر عنصری از محیط است که در حداقل یکی از مراحل رشد موجودات زنده تأثیر مستقیم یا غیرمستقیم بر موجودات زنده داشته باشد.

عوامل محیطی بر اساس ماهیت خود حداقل به سه گروه تقسیم می شوند:

عوامل غیر زنده - تأثیر طبیعت بی جان؛

عوامل زیستی - تأثیر طبیعت زنده.

عوامل انسانی - تأثیرات ناشی از فعالیت معقول و غیر منطقی انسانی ("انتروپوس" - انسان).

انسان طبیعت زنده و بی‌جان را تغییر می‌دهد و به یک معنا نقش ژئوشیمیایی به عهده می‌گیرد (مثلاً کربن آلوده به زغال سنگ و نفت را برای میلیون‌ها سال آزاد می‌کند و آن را به صورت دی اکسید کربن در هوا رها می‌کند). بنابراین عوامل انسان زایی در گستره و جهانی بودن تأثیر خود به نیروهای زمین شناسی نزدیک می شوند.

زمانی که لازم است به گروه خاصی از عوامل اشاره شود، غیر معمول نیست که عوامل محیطی در معرض طبقه بندی دقیق تری قرار گیرند. به عنوان مثال، عوامل محیطی اقلیمی (مربوط به آب و هوا) و ادافیک (خاک) وجود دارد.

به عنوان یک نمونه کتاب درسی از عملکرد غیرمستقیم عوامل محیطی، به اصطلاح بازار پرندگان، که غلظت عظیمی از پرندگان است، ذکر شده است. تراکم بالای پرندگان با یک زنجیره کامل از روابط علت و معلولی توضیح داده می شود. فضولات پرندگان وارد آب می شود، مواد آلی موجود در آب توسط باکتری ها معدنی می شوند، افزایش غلظت مواد معدنی منجر به افزایش تعداد جلبک ها و پس از آنها زئوپلانکتون ها می شود. ماهی ها از سخت پوستان پایینی که بخشی از زئوپلانکتون هستند و پرندگانی که در کلنی پرندگان زندگی می کنند از ماهی تغذیه می کنند. زنجیر بسته است. مدفوع پرندگان به عنوان یک عامل محیطی عمل می کند که به طور غیر مستقیم اندازه کلنی پرندگان را افزایش می دهد.

چگونه می‌توانیم تأثیر عواملی را که در طبیعت متفاوت هستند مقایسه کنیم؟ با وجود تعداد زیادی از عوامل، از همان تعریف عامل محیطی به عنوان عنصری از محیط که بر بدن تأثیر می گذارد، یک چیز مشترک به دنبال دارد. یعنی: تأثیر عوامل محیطی همواره به صورت تغییر در فعالیت زندگی موجودات بیان می شود و در نهایت منجر به تغییر در اندازه جمعیت می شود. این به ما اجازه می دهد تا اثرات عوامل محیطی مختلف را با هم مقایسه کنیم.

نیازی به گفتن نیست که تأثیر یک عامل بر روی یک فرد نه با ماهیت عامل، بلکه با دوز آن تعیین می شود. با توجه به موارد فوق و تجربه ساده زندگی، مشخص می شود که این دوز عامل است که تأثیر را تعیین می کند. در واقع، عامل "دما" چیست؟ این کاملاً یک انتزاع است، اما اگر می گویید دمای -40 درجه سانتیگراد است، دیگر زمانی برای انتزاع وجود ندارد، بهتر است خود را در همه چیز گرم بپوشانید! از طرفی +50 درجه برای ما خیلی بهتر به نظر نمی رسد.

بنابراین، این عامل با دوز معینی بر بدن تأثیر می گذارد و از بین این دوزها می توان دوزهای حداقل، حداکثر و بهینه و همچنین مقادیری را که در آنها زندگی یک فرد متوقف می شود (کشنده یا کشنده نامیده می شوند) تشخیص داد. مرگبار).

اثر دوزهای مختلف بر روی جمعیت به طور کلی به وضوح به صورت گرافیکی توضیح داده شده است:

محور ارتین، اندازه جمعیت را بسته به دوز یک عامل خاص (محور آبسیسا) نشان می دهد. دوز بهینه فاکتور و دوز عاملی که در آن فعالیت حیاتی یک ارگانیسم معین مهار می شود مشخص می شود. در نمودار این مربوط به 5 منطقه است:

منطقه بهینه

در سمت راست و چپ آن مناطق بد (از مرز منطقه بهینه تا حداکثر یا حداقل) قرار دارند.

مناطق کشنده (فراتر از حداکثر و حداقل)، که در آن اندازه جمعیت 0 است.

محدوده مقادیر عاملی که فراتر از آن عملکرد عادی افراد غیرممکن می شود، حد استقامت نامیده می شود.

در درس بعدی به چگونگی تفاوت موجودات زنده در رابطه با عوامل مختلف محیطی خواهیم پرداخت. به عبارت دیگر، در درس بعدی در مورد گروه های زیست محیطی موجودات و همچنین در مورد بشکه Liebig و چگونگی ارتباط همه اینها با تعیین حداکثر غلظت مجاز صحبت خواهیم کرد.

واژه نامه

عامل غیر آلی - شرایط یا مجموعه ای از شرایط دنیای معدنی. عامل اکولوژیکی طبیعت بی جان

عامل انسانی - یک عامل محیطی که منشأ خود را مدیون فعالیت های انسانی است.

پلانکتون مجموعه‌ای از ارگانیسم‌هایی است که در ستون آب زندگی می‌کنند و نمی‌توانند به طور فعال در برابر جریان‌ها، یعنی «شناور» در آب مقاومت کنند.

بازار پرندگان - یک سکونتگاه استعماری از پرندگان مرتبط با محیط آبی (Gillemots، Gulls).

محقق در درجه اول به کدام عوامل محیطی توجه دارد؟ غیر معمول نیست که یک محقق با وظیفه شناسایی آن دسته از عوامل محیطی مواجه شود که مانع از فعالیت زندگی نمایندگان یک جمعیت معین شده و رشد و توسعه را محدود می کند. برای مثال باید دلایل کاهش عملکرد یا دلایل انقراض یک جمعیت طبیعی را دریابید.

با همه تنوع عوامل محیطی و مشکلاتی که هنگام تلاش برای ارزیابی تأثیر مشترک (پیچیده) آنها به وجود می آید، مهم است که عوامل تشکیل دهنده مجموعه طبیعی اهمیت نابرابر داشته باشند. در قرن نوزدهم، لیبیگ (1840)، با مطالعه تأثیر عناصر ریز مختلف بر رشد گیاه، ثابت کرد: رشد گیاه توسط عنصری که غلظت آن در حداقل است محدود می شود. عامل کمبود محدود کننده نامیده شد. به اصطلاح "بشکه لیبیگ" به نمایش تصویری این وضعیت کمک می کند.

بشکه لیبیگ

همانطور که در شکل نشان داده شده است، بشکه ای را تصور کنید که در کناره های آن دارای لت های چوبی است. واضح است، مهم نیست که لت های دیگر چه ارتفاعی داشته باشند، فقط می توانید به اندازه طول کوتاه ترین لت ها (در این مورد، 4 قالب) در بشکه آب بریزید.

تنها چیزی که باقی می ماند این است که برخی اصطلاحات را "جایگزین" کنیم: بگذارید ارتفاع آب ریخته شده یک عملکرد بیولوژیکی یا اکولوژیکی باشد (مثلاً بهره وری) و ارتفاع لت ها میزان انحراف دوز یک یا دیگری را نشان می دهد. فاکتور از بهینه

در حال حاضر، قانون حداقل لیبیگ به طور گسترده‌تری تفسیر می‌شود. عامل محدود کننده می تواند عاملی باشد که نه تنها کمبود، بلکه بیش از حد نیز باشد.

اگر این عامل کمتر از حد بحرانی باشد یا از حداکثر سطح قابل تحمل فراتر رود، یک عامل محیطی نقش یک عامل محدود کننده را بازی می کند.

عامل محدود کننده ناحیه توزیع گونه را تعیین می کند یا (در شرایط کمتر شدید) بر سطح کلی متابولیسم تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، محتوای فسفات در آب دریا یک عامل محدود کننده است که توسعه پلانکتون ها و بهره وری جوامع را به طور کلی تعیین می کند.

مفهوم "عامل محدود کننده" نه تنها در مورد عناصر مختلف، بلکه در مورد همه عوامل محیطی نیز صدق می کند. اغلب، روابط رقابتی به عنوان یک عامل محدود کننده عمل می کند.

هر موجودی در رابطه با عوامل محیطی مختلف محدودیت هایی برای استقامت دارد. بسته به اینکه این محدوده ها چقدر گسترده یا باریک هستند، ارگانیسم های یوریبیونت و استنوبیونت متمایز می شوند. Eurybionts قادر به تحمل طیف گسترده ای از شدت عوامل محیطی مختلف هستند. بیایید بگوییم که زیستگاه روباه از جنگل تاندرا تا استپ متغیر است. برعکس، استنوبیونت ها فقط نوسانات بسیار باریکی را در شدت عامل محیطی تحمل می کنند. به عنوان مثال، تقریباً تمام گیاهان جنگل های بارانی استوایی، تنگی هستند.

غیر معمول نیست که مشخص شود منظور کدام عامل است. بنابراین، می‌توان در مورد ارگانیسم‌های اوریترمیک (تحمل نوسانات زیاد دما) (بسیاری از حشرات) و تنگ‌ترمیک (برای گیاهان جنگل‌های استوایی، نوسانات دما در 5+... +8 درجه سانتی‌گراد می‌تواند مخرب باشد) صحبت کنیم. eury/stenohaline (تحمل / عدم تحمل نوسانات شوری آب)؛ evry/stenobate (زندگی در محدوده های عمیق/ باریک یک مخزن) و غیره.

پیدایش گونه‌های استنوبیونت در فرآیند تکامل بیولوژیکی را می‌توان به‌عنوان شکلی از تخصصی‌سازی در نظر گرفت که در آن کارایی بیشتری به قیمت سازگاری حاصل می‌شود.

تعامل عوامل. MPC.

هنگامی که عوامل محیطی به طور مستقل عمل می کنند، کافی است از مفهوم "عامل محدود کننده" برای تعیین تأثیر مشترک مجموعه ای از عوامل محیطی بر روی یک موجود زنده استفاده کنیم. با این حال، در شرایط واقعی، عوامل محیطی می توانند تأثیرات یکدیگر را تقویت یا تضعیف کنند. به عنوان مثال، یخبندان در منطقه کیروف راحت تر از سن پترزبورگ قابل تحمل است، زیرا دومی رطوبت بیشتری دارد.

در نظر گرفتن تأثیر متقابل عوامل محیطی یک مشکل علمی مهم است. سه نوع اصلی از تعامل عوامل را می توان تشخیص داد:

افزودنی - تعامل عوامل یک مجموع جبری ساده از تأثیرات هر عامل در هنگام عمل مستقل است.

هم افزایی - عمل مشترک عوامل تأثیر را افزایش می دهد (یعنی تأثیر زمانی که آنها با هم عمل می کنند بیشتر از مجموع ساده تأثیرات هر عامل در هنگام عمل مستقل است).

متضاد - عمل مشترک عوامل تأثیر را ضعیف می کند (یعنی تأثیر عمل مشترک آنها کمتر از مجموع ساده تأثیرات هر عامل است).

چرا دانستن تأثیر متقابل عوامل محیطی بسیار مهم است؟ توجیه نظری برای مقدار حداکثر غلظت مجاز (MAC) آلاینده ها یا حداکثر سطوح مجاز (MPL) قرار گرفتن در معرض عوامل آلاینده (به عنوان مثال، صدا، تشعشع) بر اساس قانون عامل محدود کننده است. حداکثر غلظت مجاز به صورت تجربی در سطحی تنظیم می شود که در آن تغییرات پاتولوژیک هنوز در بدن رخ نمی دهد. این مشکلات خاص خود را دارد (به عنوان مثال، اغلب لازم است داده های به دست آمده از حیوانات را به انسان تعمیم دهیم). با این حال، ما در حال حاضر در مورد آنها صحبت نمی کنیم.

غیر معمول نیست که مقامات محیط زیست با خوشحالی گزارش دهند که سطح بیشتر آلاینده ها در جو شهر در داخل MPC است. همزمان، مقامات بهداشتی و اپیدمیولوژیک ایالتی از افزایش سطح بیماری های تنفسی در کودکان خبر می دهند. توضیح می تواند اینگونه باشد. بر کسی پوشیده نیست که بسیاری از آلاینده های جوی اثر مشابهی دارند: آنها غشاهای مخاطی دستگاه تنفسی فوقانی را تحریک می کنند، باعث بیماری های تنفسی و غیره می شوند. و اثر ترکیبی این آلاینده ها یک اثر افزایشی (یا هم افزایی) می دهد.

بنابراین، در حالت ایده آل، هنگام توسعه استانداردهای MPC و هنگام ارزیابی وضعیت محیطی موجود، تعامل عوامل باید در نظر گرفته شود. متأسفانه، انجام این کار در عمل بسیار دشوار است: برنامه ریزی چنین آزمایشی دشوار است، ارزیابی تعامل دشوار است، به علاوه سفت کردن MPC اثرات اقتصادی منفی دارد.

واژه نامه

ریز عناصر - عناصر شیمیایی مورد نیاز موجودات زنده در مقادیر کم، اما تعیین کننده موفقیت توسعه آنها. M. به صورت میکروکود برای افزایش بهره وری گیاه استفاده می شود.

عامل محدود کننده - عاملی که چارچوب (تعیین کننده) را برای روند یک فرآیند یا وجود یک ارگانیسم (گونه ها، جامعه) تعیین می کند.

AREAL - منطقه توزیع هر گروه سیستماتیک از موجودات (گونه، جنس، خانواده) یا نوع خاصی از جامعه موجودات (به عنوان مثال، منطقه جنگل های کاج گلسنگ).

متابولیسم - (در رابطه با بدن) مصرف متوالی، تبدیل، استفاده، تجمع و از دست دادن مواد و انرژی در موجودات زنده. زندگی فقط به لطف متابولیسم امکان پذیر است.

EURYBIONT - موجودی است که در شرایط مختلف محیطی زندگی می کند

STENOBIONT موجودی است که به شرایط وجودی کاملاً تعریف شده نیاز دارد.

XENOBIOTIC - یک ماده شیمیایی بیگانه برای بدن است که به طور طبیعی در چرخه زیستی گنجانده نشده است. به عنوان یک قاعده، یک بیگانه بیگانه منشأ انسانی دارد.

زیست بوم

اکوسیستم های شهری و صنعتی

مشخصات کلی اکوسیستم های شهری

اکوسیستم های شهری هتروتروف هستند؛ سهم انرژی خورشیدی ثابت شده توسط گیاهان شهری یا پنل های خورشیدی واقع در پشت بام خانه ها ناچیز است. منابع اصلی انرژی برای شرکت های شهری، گرمایش و روشنایی آپارتمان های ساکنان شهر در خارج از شهر قرار دارد. اینها نفت، گاز، ذخایر زغال سنگ، نیروگاه های برق آبی و هسته ای هستند.

این شهر مقدار زیادی آب مصرف می کند که تنها بخش کوچکی از آن توسط انسان برای مصرف مستقیم استفاده می شود. بخش عمده ای از آب صرف فرآیندهای تولید و نیازهای خانگی می شود. مصرف شخصی آب در شهرها بین 150 تا 500 لیتر در روز و با احتساب صنعت تا 1000 لیتر در روز برای هر شهروند متغیر است. آب استفاده شده توسط شهرها در حالت آلوده به طبیعت باز می گردد - این آب با فلزات سنگین، بقایای فرآورده های نفتی، مواد آلی پیچیده مانند فنل و غیره اشباع شده است. ممکن است حاوی میکروارگانیسم های بیماری زا باشد. این شهر گازهای سمی و گرد و غبار را در جو منتشر می کند و زباله های سمی را در محل های دفن زباله متمرکز می کند که با جریان آب چشمه وارد اکوسیستم های آبی می شود. گیاهان به‌عنوان بخشی از اکوسیستم‌های شهری در پارک‌ها، باغ‌ها و چمن‌زارها رشد می‌کنند و هدف اصلی آن‌ها تنظیم ترکیب گازی جو است. آنها اکسیژن آزاد می کنند، دی اکسید کربن را جذب می کنند و اتمسفر را از گازهای مضر و گرد و غبار که در حین کار شرکت های صنعتی و حمل و نقل وارد آن می شوند، پاک می کنند. گیاهان همچنین ارزش زیبایی و تزئینی زیادی دارند.

حیوانات در شهر نه تنها با گونه های رایج در اکوسیستم های طبیعی (پرندگان در پارک ها زندگی می کنند: قرمز، بلبل، دم، پستانداران: ول، سنجاب و نمایندگان گروه های دیگر حیوانات)، بلکه توسط گروه خاصی از حیوانات شهری نیز نمایش داده می شوند. - همراهان انسان از پرندگان (گنجشک، سار، کبوتر)، جوندگان (موش و موش) و حشرات (سوسک، ساس، پروانه) تشکیل شده است. بسیاری از حیوانات مرتبط با انسان از زباله های موجود در زباله دانی (جکداوها، گنجشک ها) تغذیه می کنند. اینها پرستاران شهرستان هستند. تجزیه زباله های آلی توسط لارو مگس و سایر حیوانات و میکروارگانیسم ها تسریع می شود.

ویژگی اصلی اکوسیستم شهرهای مدرن این است که تعادل اکولوژیکی آنها به هم خورده است. انسان باید تمام فرآیندهای تنظیم جریان ماده و انرژی را به عهده بگیرد. یک فرد باید هم مصرف انرژی و منابع شهر - مواد خام برای صنعت و غذا برای مردم و هم میزان زباله های سمی وارد شده به جو، آب و خاک در نتیجه فعالیت های صنعتی و حمل و نقل را تنظیم کند. در نهایت، اندازه این اکوسیستم ها را تعیین می کند که در کشورهای توسعه یافته و در سال های اخیر در روسیه به دلیل ساخت و ساز کلبه های حومه شهر به سرعت در حال "گسترش" هستند. مناطق توسعه کم ارتفاع مساحت جنگل ها و زمین های کشاورزی را کاهش می دهد، "گسترش" آنها مستلزم ساخت بزرگراه های جدید است که باعث کاهش سهم اکوسیستم هایی می شود که قادر به تولید غذا و انجام چرخه اکسیژن هستند.

آلودگی صنعتی.

در اکوسیستم های شهری، آلودگی صنعتی خطرناک ترین برای طبیعت است.

آلودگی شیمیایی جو. این عامل یکی از خطرناک ترین عوامل برای زندگی انسان است. رایج ترین آلاینده ها

دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن، مونوکسید کربن، کلر و غیره در برخی موارد، ترکیبات سمی می توانند از دو یا نسبتاً چند ماده نسبتاً بی ضرری که تحت تأثیر نور خورشید به اتمسفر ساطع می شوند، تشکیل شوند. کارشناسان محیط زیست حدود 2000 آلاینده هوا را شمارش می کنند.

منابع اصلی آلودگی نیروگاه های حرارتی هستند. دیگ‌خانه‌ها، پالایشگاه‌های نفت و وسایل نقلیه موتوری نیز جو را به شدت آلوده می‌کنند.

آلودگی شیمیایی بدنه های آبی شرکت‌ها فرآورده‌های نفتی، ترکیبات نیتروژن، فنل و بسیاری دیگر از ضایعات صنعتی را در آب‌ها تخلیه می‌کنند. در طول تولید نفت، بدنه‌های آبی با گونه‌های شور آلوده می‌شوند؛ نفت و فرآورده‌های نفتی نیز در حین حمل و نقل نشت می‌کنند. در روسیه، دریاچه های شمال سیبری غربی بیشترین آسیب را از آلودگی نفتی می بینند. در سال های اخیر، خطر اکوسیستم های آبی ناشی از فاضلاب شهری افزایش یافته است. این پساب ها حاوی غلظت فزاینده ای از مواد شوینده هستند که برای میکروارگانیسم ها به سختی تجزیه می شوند.

تا زمانی که میزان آلاینده های منتشر شده در جو یا تخلیه شده به رودخانه ها کم باشد، خود اکوسیستم ها قادر به مقابله با آنها هستند. با آلودگی متوسط، آب رودخانه پس از 3-10 کیلومتر از منبع آلودگی تقریباً تمیز می شود. اگر آلاینده ها زیاد باشد، اکوسیستم ها نمی توانند با آنها کنار بیایند و عواقب جبران ناپذیری آغاز می شود.

آب برای آشامیدن نامناسب و برای انسان خطرناک می شود. آب آلوده نیز برای بسیاری از صنایع نامناسب است.

آلودگی سطح خاک با مواد زائد جامد محل های دفن زباله های صنعتی و خانگی مناطق وسیعی را اشغال می کند. زباله ها ممکن است حاوی مواد سمی مانند جیوه یا سایر فلزات سنگین، ترکیبات شیمیایی باشند که در آب های باران و برف حل می شوند و سپس در آب ها و آب های زیرزمینی ختم می شوند. دستگاه های حاوی مواد رادیواکتیو نیز می توانند وارد سطل زباله شوند.

سطح خاک می تواند با خاکستر رسوب شده از دود نیروگاه های حرارتی زغال سنگ، شرکت های تولید سیمان، آجرهای نسوز و غیره آلوده شود. برای جلوگیری از این آلودگی، گردگیرهای مخصوصی بر روی لوله ها تعبیه شده است.

آلودگی شیمیایی آب های زیرزمینی جریان آب های زیرزمینی آلودگی های صنعتی را در فواصل طولانی منتقل می کند و همیشه نمی توان منبع آنها را تعیین کرد. علت آلودگی ممکن است شسته شدن مواد سمی توسط آب باران و برف از محل های دفن زباله صنعتی باشد. آلودگی آب‌های زیرزمینی نیز هنگام تولید نفت با استفاده از روش‌های نوین اتفاق می‌افتد، زمانی که برای افزایش بازیافت مخازن نفت، آب نمکی که همراه با نفت در حین پمپاژ آن به سطح می‌آمد دوباره به چاه‌ها تزریق می‌شود.

آب شور وارد سفره‌های زیرزمینی می‌شود و آب چاه‌ها طعم تلخی پیدا می‌کند و برای آشامیدن مناسب نیست.

آلودگی صوتی. منبع آلودگی صوتی می تواند یک شرکت صنعتی یا حمل و نقل باشد. کامیون های کمپرسی سنگین و تراموا صدای بلندی تولید می کنند. سر و صدا بر سیستم عصبی انسان تأثیر می گذارد و به همین دلیل اقدامات حفاظت از صدا در شهرها و شرکت ها انجام می شود.

خطوط راه‌آهن و تراموا و جاده‌هایی که حمل‌ونقل بار در امتداد آن‌ها عبور می‌کند باید از بخش‌های مرکزی شهرها به مناطق کم‌جمعیت و فضاهای سبز ایجاد شده در اطراف آنها منتقل شوند که صدا را به خوبی جذب می‌کنند.

هواپیماها نباید بر فراز شهرها پرواز کنند.

نویز با دسی بل اندازه گیری می شود. تیک تاک ساعت 10 دسی بل، زمزمه 25، صدای یک بزرگراه شلوغ 80، صدای هواپیما در هنگام برخاستن 130 دسی بل است. آستانه درد نویز - 140 دسی بل. در مناطق مسکونی در طول روز، صدا نباید از 50-66 دسی بل تجاوز کند.

آلاینده ها نیز عبارتند از: آلودگی سطح خاک توسط ریزش بار و خاکستر، آلودگی بیولوژیکی، آلودگی حرارتی، آلودگی تشعشعی، آلودگی الکترومغناطیسی.

آلودگی هوا. اگر آلودگی هوا را روی اقیانوس به عنوان یک واحد در نظر بگیریم، در روستاها 10 برابر، در شهرهای کوچک - 35 برابر، و در شهرهای بزرگ - 150 برابر بیشتر است. ضخامت لایه هوای آلوده بالای شهر 1.5 تا 2 کیلومتر است.

خطرناک ترین آلاینده ها بنزوآ پیرن، دی اکسید نیتروژن، فرمالدئید و گرد و غبار هستند. در بخش اروپایی روسیه و اورال به طور متوسط ​​در هر 1 متر مربع. کیلومتر، بیش از 450 کیلوگرم آلاینده اتمسفر سقوط کرد.

در مقایسه با سال 1980، میزان انتشار دی اکسید گوگرد 1.5 برابر افزایش یافت. 19 میلیون تن آلاینده اتمسفر توسط حمل و نقل جاده ای در جو منتشر شد.

میزان تخلیه فاضلاب به رودخانه ها 68.2 مترمکعب بوده است. کیلومتر با پس مصرف 105.8 متر مکعب. کیلومتر مصرف آب صنعتی 46 درصد است. سهم فاضلاب تصفیه نشده از سال 1989 در حال کاهش بوده و به 28 درصد می رسد.

به دلیل غلبه بادهای غربی، روسیه 8 تا 10 برابر بیشتر از آلاینده های جوی از همسایگان غربی خود دریافت می کند که برای آنها ارسال می کند.

باران اسیدی بر نیمی از جنگل های اروپا تأثیر منفی گذاشته است و روند خشک شدن جنگل ها در روسیه آغاز شده است. در اسکاندیناوی، 20000 دریاچه در حال حاضر به دلیل باران اسیدی که از بریتانیا و آلمان می آید، مرده اند. بناهای معماری تحت تأثیر باران اسیدی در حال مرگ هستند.

مواد مضری که از یک دودکش به ارتفاع 100 متر خارج می شود در شعاع 20 کیلومتری و در ارتفاع 250 متری - تا 75 کیلومتری پراکنده می شوند. لوله قهرمان در یک کارخانه مس نیکل در سادبری (کانادا) ساخته شد و بیش از 400 متر ارتفاع دارد.

کلروفلوئوروکربن ها (CFC) که لایه اوزون را از بین می برند، از گازهای سیستم های خنک کننده (در ایالات متحده آمریکا - 48٪ و در کشورهای دیگر - 20٪)، از استفاده از قوطی های آئروسل (در ایالات متحده آمریکا - 2٪) و چندین مورد وارد اتمسفر می شوند. سال ها پیش فروش آنها ممنوع شد؛ در کشورهای دیگر - 35٪، حلال های مورد استفاده در تمیز کردن خشک (20٪) و در تولید پلاستیک های فوم، از جمله استایروفرم (25-)

منبع اصلی فریون هایی که لایه اوزون را از بین می برند یخچال های صنعتی هستند. یک یخچال معمولی خانگی حاوی 350 گرم فریون است، در حالی که یک یخچال صنعتی حاوی ده ها کیلوگرم است. تاسیسات برودتی فقط در

مسکو سالانه 120 تن فریون استفاده می کند. بخش قابل توجهی از آن به دلیل تجهیزات ناقص به اتمسفر می رسد.

آلودگی اکوسیستم های آب شیرین در سال 1989، 1.8 تن فنل، 69.7 تن سولفات و 116.7 تن سورفاکتانت مصنوعی به دریاچه لادوگا، مخزن آب آشامیدنی سنت پترزبورگ با جمعیت 6 میلیون نفر تخلیه شد.

اکوسیستم های آبی و حمل و نقل رودخانه ای را آلوده می کند. به عنوان مثال، در دریاچه بایکال، 400 کشتی در اندازه های مختلف حرکت می کنند، آنها سالانه حدود 8 تن فرآورده های نفتی را به آب می ریزند.

در اکثر شرکت‌های روسی، زباله‌های سمی تولید یا به بدنه‌های آبی ریخته می‌شوند، آنها را مسموم می‌کنند، یا بدون بازیافت، اغلب در مقادیر زیاد، انباشته می‌شوند. این انباشته شدن زباله های مرگبار را می توان «معدن زیست محیطی» نامید؛ زمانی که سدها شکسته می شوند، می توانند به بدنه های آبی ختم شوند. نمونه ای از چنین "معدن زیست محیطی" کارخانه شیمیایی Cherepovets "Ammophos" است. حوضه ته نشینی آن 200 هکتار وسعت دارد و 15 میلیون تن زباله دارد. سدی که حوضه ته نشینی را در بر می گیرد سالانه به بالا می رود

4 متر. متأسفانه "معدن Cherepovets" تنها نیست.

در کشورهای در حال توسعه سالانه 9 میلیون نفر جان خود را از دست می دهند. تا سال 2000، بیش از 1 میلیارد نفر آب آشامیدنی کافی نخواهند داشت.

آلودگی اکوسیستم های دریایی حدود 20 میلیارد تن زباله به اقیانوس جهانی ریخته شده است - از زباله های خانگی گرفته تا زباله های رادیواکتیو. هر سال برای هر 1 متر مربع کیلومتر سطح آب اضافه 17 تن زباله دیگر.

هر سال بیش از 10 میلیون تن نفت به اقیانوس ریخته می شود که لایه ای را تشکیل می دهد که 10-15٪ سطح آن را می پوشاند. و 5 گرم فرآورده های نفتی برای پوشاندن 50 متر مربع با فیلم کافی است. متر از سطح آب این فیلم نه تنها تبخیر و جذب دی اکسید کربن را کاهش می دهد، بلکه باعث گرسنگی اکسیژن و مرگ تخم ها و بچه ماهی ها می شود.

آلودگی تشعشعی. انتظار می رود که تا سال 2000 جهان انباشته شود

1 میلیون متر مکعب متر زباله های رادیواکتیو سطح بالا.

پس زمینه طبیعی رادیواکتیو بر همه افراد تأثیر می گذارد، حتی کسانی که با نیروگاه های هسته ای یا سلاح های هسته ای تماس ندارند. همه ما در زندگی خود دوز مشخصی از تشعشع دریافت می کنیم که 73٪ آن از تشعشعات بدن طبیعی (به عنوان مثال، گرانیت در بناهای تاریخی، پوشش خانه ها و غیره)، 14٪ از اقدامات پزشکی (عمدتاً از بازدید از X-) ناشی می شود. اتاق پرتو) و 14٪ - به پرتوهای کیهانی. در طول عمر (70 سال)، یک فرد می تواند بدون خطر زیاد، تشعشع 35 rem (7 rem از منابع طبیعی، 3 rem از منابع فضایی و دستگاه های اشعه ایکس) را جمع آوری کند. در منطقه نیروگاه هسته ای چرنوبیل در آلوده ترین مناطق می توانید تا 1 رم در ساعت دریافت کنید. قدرت تشعشع روی پشت بام در طول دوره اطفاء حریق در نیروگاه هسته ای به 30000 رونتگن در ساعت می رسید و بنابراین بدون حفاظت در برابر تشعشع (لباس فضایی سربی) می توان دوز کشنده اشعه را در 1 دقیقه دریافت کرد.

دوز ساعتی تشعشع، کشنده برای 50 درصد موجودات، برای انسان 400 رم، برای ماهی ها و پرندگان 1000-2000، برای گیاهان از 1000 تا 150000 رم و برای حشرات 100000 رم است. بنابراین شدیدترین آلودگی مانعی برای تکثیر انبوه حشرات نیست. در بین گیاهان، درختان کمترین مقاومت را در برابر تشعشعات و علف ها از همه کمترین مقاومت را دارند.

آلودگی ناشی از زباله های خانگی میزان زباله های انباشته شده به طور مداوم در حال افزایش است. اکنون برای هر شهروند از 150 تا 600 کیلوگرم آن در سال وجود دارد. بیشترین زباله در ایالات متحده آمریکا (520 کیلوگرم در سال به ازای هر نفر)، در نروژ، اسپانیا، سوئد، هلند - 200-300 کیلوگرم و در مسکو - 300-320 کیلوگرم تولید می شود.

برای تجزیه کاغذ در محیط طبیعی، 2 تا 10 سال طول می کشد، یک قوطی حلبی - بیش از 90 سال، یک فیلتر سیگار - 100 سال، یک کیسه پلاستیکی - بیش از 200 سال، پلاستیک - 500 سال، شیشه - بیشتر بیش از 1000 سال

راه های کاهش آسیب آلودگی های شیمیایی

شایع ترین آلودگی شیمیایی است. سه راه اصلی برای کاهش آسیب آنها وجود دارد.

رقیق سازی حتی فاضلاب تصفیه شده باید 10 بار رقیق شود (و فاضلاب تصفیه نشده - 100-200 بار). کارخانه ها دودکش های بلند می سازند تا اطمینان حاصل کنند که گازها و گرد و غبار منتشر شده به طور یکنواخت پراکنده می شوند. رقیق سازی روشی ناکارآمد برای کاهش آسیب آلودگی است و فقط به عنوان یک اقدام موقت مجاز است.

تمیز کردن. این راه اصلی برای کاهش انتشار مواد مضر به محیط زیست در روسیه امروز است. با این حال، در نتیجه تمیز کردن، مقدار زیادی زباله مایع و جامد غلیظ تولید می شود که باید ذخیره شود.

جایگزینی فناوری های قدیمی با فناوری های جدید - کم زباله. به دلیل پردازش عمیق تر، می توان میزان انتشارات مضر را ده ها بار کاهش داد. ضایعات یک تولید به ماده خام برای تولیدی دیگر تبدیل می شود.

بوم‌شناسان آلمانی نام‌های مجازی را برای این سه روش کاهش آلودگی محیطی گذاشته‌اند: «لوله را گسترش دهید» (رقیق‌سازی با پراکندگی)، «لوله را به برق بزنید» (تمیز کردن) و «لوله را به یک گره ببندید» (فناوری‌های کم ضایعات). آلمانی‌ها اکوسیستم راین را بازسازی کردند که سال‌ها فاضلابی بود که زباله‌های غول‌های صنعتی در آن ریخته می‌شد. این تنها در دهه 80 انجام شد، زمانی که آنها سرانجام "لوله را به یک گره گره زدند".

سطح آلودگی محیط زیست در روسیه هنوز بسیار بالا است و تقریباً در 100 شهر این کشور وضعیت نامطلوب زیست محیطی خطرناک برای سلامت عمومی ایجاد شده است.

بهبود وضعیت زیست محیطی در روسیه به دلیل بهبود عملکرد تاسیسات تصفیه و کاهش تولید حاصل شده است.

کاهش بیشتر در انتشار مواد سمی به محیط زیست را می توان با معرفی فناوری های کم خطر و کم زباله به دست آورد. با این حال، برای "گره زدن لوله"، به روز رسانی تجهیزات در شرکت ها ضروری است که نیاز به سرمایه گذاری های بسیار زیادی دارد و بنابراین به تدریج انجام می شود.

شهرها و تاسیسات صنعتی (میادین نفتی، معادن برای توسعه زغال سنگ و سنگ معدن، کارخانه های شیمیایی و متالورژی) با انرژی حاصل از سایر اکوسیستم های صنعتی (مجموعه انرژی) کار می کنند و محصولات آنها زیست توده گیاهی و حیوانی نیست، بلکه فولاد، چدن است. و آلومینیوم، ماشین آلات و دستگاه های مختلف، مصالح ساختمانی، پلاستیک و خیلی چیزهای دیگر که در طبیعت وجود ندارد.

مشکلات زیست محیطی شهری در درجه اول مشکلات کاهش انتشار آلاینده های مختلف به محیط زیست و حفاظت از آب، جو و خاک از شهرها است. آنها با ایجاد فناوری های جدید کم زباله و فرآیندهای تولید و امکانات تصفیه کارآمد حل می شوند.

گیاهان نقش مهمی در کاهش تأثیر عوامل محیطی شهری بر انسان دارند. فضاهای سبز باعث بهبود ریزاقلیم، به دام انداختن گرد و غبار و گاز می شود و تأثیر مفیدی بر وضعیت روانی ساکنان شهر دارد.

ادبیات:

Mirkin B.M., Naumova L.G. اکولوژی روسیه. کتاب درسی از مجموعه فدرال برای کلاس های 9 - 11 مدارس متوسطه. اد. دوم، تجدید نظر شده

و اضافی - M.: JSC MDS, 1996. - 272 pp.

محیط زیست مجموعه ای منحصر به فرد از شرایط پیرامون یک موجود زنده است که بر آن تأثیر می گذارد، شاید ترکیبی از پدیده ها، اجسام مادی، انرژی ها. عامل محیطی یک عامل محیطی است که موجودات باید با آن سازگار شوند. این می تواند کاهش یا افزایش دما، رطوبت یا خشکسالی، تشعشعات پس زمینه، فعالیت های انسانی، رقابت بین حیوانات و غیره باشد. اصطلاح "زیستگاه" ذاتاً به معنای بخشی از طبیعت است که موجودات زنده در آن زندگی می کنند، از جمله تأثیرات مستقیم یا غیرمستقیم بر آنها. نفوذ. اینها عواملی هستند، زیرا به هر طریقی بر موضوع تأثیر می گذارند. محیط به طور مداوم در حال تغییر است، اجزای آن متنوع است، بنابراین حیوانات، گیاهان و حتی مردم باید دائماً خود را با شرایط جدید سازگار کنند تا به نوعی زنده بمانند و تولید مثل کنند.

طبقه بندی عوامل محیطی

موجودات زنده می توانند تحت تأثیر تأثیرات طبیعی و مصنوعی قرار گیرند. انواع مختلفی از طبقه بندی وجود دارد، اما رایج ترین انواع عوامل محیطی غیر زنده، زیستی و انسان زا هستند. همه موجودات زنده به نوعی تحت تأثیر پدیده ها و اجزای طبیعت بی جان هستند. اینها عوامل غیرزیستی هستند که بر فعالیت زندگی انسان، گیاهان و حیوانات تأثیر می گذارند. آنها به نوبه خود به ادافیک، آب و هوا، شیمیایی، هیدروگرافی، تب زایی، کوه نگاری تقسیم می شوند.

شرایط نور، رطوبت، دما، فشار اتمسفر و بارش، تابش خورشیدی و باد را می توان به عنوان عوامل اقلیمی طبقه بندی کرد. ادافیک از طریق گرما، هوا و ترکیب شیمیایی و ساختار مکانیکی آن، سطح آب زیرزمینی، اسیدیته بر موجودات زنده تأثیر می گذارد. عوامل شیمیایی عبارتند از ترکیب نمک آب و ترکیب گاز اتمسفر. پیروژنیک - اثر آتش بر محیط زیست. موجودات زنده مجبورند خود را با زمین، تغییرات ارتفاع و همچنین با ویژگی های آب و محتوای مواد آلی و معدنی موجود در آن سازگار کنند.

یک عامل زیست محیطی، رابطه موجودات زنده و همچنین تأثیر روابط آنها بر محیط است. تأثیر می تواند مستقیم و غیرمستقیم باشد. به عنوان مثال، برخی از موجودات قادر به تأثیرگذاری بر ریزاقلیم، تغییر و غیره هستند. عوامل بیوتیک به چهار نوع تقسیم می‌شوند: فیتوژنیک (گیاهان بر محیط و یکدیگر تأثیر می‌گذارند)، جانورزا (حیوانات بر محیط و یکدیگر تأثیر می‌گذارند)، قارچ‌زا (قارچ‌ها دارند). تأثیر) و میکروبیوژنیک (میکروارگانیسم ها در مرکز رویدادها هستند).

یک عامل محیطی انسانی تغییر در شرایط زندگی موجودات به دلیل فعالیت های انسانی است. اعمال می توانند آگاهانه یا ناخودآگاه باشند. با این حال، آنها منجر به تغییرات غیرقابل برگشت در طبیعت می شوند. انسان لایه خاک را از بین می برد، جو و آب را با مواد مضر آلوده می کند و مناظر طبیعی را بر هم می زند. عوامل انسانی را می توان به چهار زیر گروه اصلی تقسیم کرد: بیولوژیکی، شیمیایی، اجتماعی و فیزیکی. همه آنها به یک درجه یا دیگری بر حیوانات، گیاهان، میکروارگانیسم ها تأثیر می گذارند، در ظهور گونه های جدید نقش دارند و گونه های قدیمی را از روی زمین محو می کنند.

تأثیر شیمیایی عوامل محیطی بر موجودات عمدتاً تأثیر منفی بر محیط دارد. مردم برای دستیابی به برداشت خوب از کودهای معدنی استفاده می کنند و آفات را با سموم از بین می برند و در نتیجه خاک و آب را آلوده می کنند. زباله های حمل و نقل و صنعتی را نیز باید در اینجا اضافه کرد. عوامل فیزیکی عبارتند از سفر با هواپیما، قطار، اتومبیل، استفاده از انرژی هسته ای و تأثیر ارتعاش و صدا بر موجودات. همچنین نباید روابط بین مردم و زندگی در جامعه را فراموش کنیم. عوامل بیولوژیکی شامل موجوداتی است که انسان منبع غذا یا زیستگاه آنها است و محصولات غذایی نیز باید در اینجا گنجانده شوند.

شرایط محیطی

ارگانیسم‌های مختلف بسته به ویژگی‌ها و قدرت‌هایشان، واکنش‌های متفاوتی به عوامل غیرزیستی نشان می‌دهند. شرایط محیطی در طول زمان تغییر می کند و البته قوانین بقا، رشد و تولید مثل میکروب ها، حیوانات و قارچ ها را تغییر می دهد. به عنوان مثال، زندگی گیاهان سبز در انتهای یک مخزن با مقدار نوری که می تواند به ستون آب نفوذ کند محدود می شود. تعداد حیوانات به دلیل فراوانی اکسیژن محدود شده است. دما تأثیر زیادی بر موجودات زنده دارد، زیرا کاهش یا افزایش آن بر رشد و تولید مثل تأثیر می گذارد. در طول عصر یخبندان، نه تنها ماموت ها و دایناسورها منقرض شدند، بلکه بسیاری از حیوانات، پرندگان و گیاهان دیگر نیز منقرض شدند و در نتیجه محیط را تغییر دادند. رطوبت، دما و نور عوامل اصلی تعیین کننده شرایط زندگی موجودات هستند.

سبک

خورشید به بسیاری از گیاهان حیات می بخشد؛ برای حیوانات به اندازه نمایندگان فلور مهم نیست، اما هنوز آنها نمی توانند بدون آن کار کنند. نور طبیعی منبع طبیعی انرژی است. بسیاری از گیاهان به دو دسته نور دوست و مقاوم در برابر سایه تقسیم می شوند. گونه های مختلف جانوری واکنش های منفی یا مثبتی نسبت به نور نشان می دهند. اما خورشید مهمترین تأثیر را بر چرخه روز و شب دارد، زیرا نمایندگان مختلف جانوران یک سبک زندگی منحصراً شبانه یا روزانه دارند. تخمین زدن تأثیر عوامل محیطی بر موجودات دشوار است، اما اگر در مورد حیوانات صحبت کنیم، نور مستقیماً بر آنها تأثیر نمی گذارد، بلکه فقط نیاز به تنظیم مجدد فرآیندهای رخ داده در بدن را نشان می دهد، به همین دلیل موجودات زنده به تغییر بیرونی پاسخ می دهند. شرایط

رطوبت

همه موجودات زنده بسیار به آب وابسته هستند، زیرا برای عملکرد طبیعی آنها ضروری است. بیشتر موجودات زنده قادر به زندگی در هوای خشک نیستند، دیر یا زود می میرند. میزان بارش در یک دوره خاص مشخصه رطوبت منطقه است. گلسنگ ها بخار آب را از هوا می گیرند، گیاهان از ریشه تغذیه می کنند، حیوانات آب می نوشند، حشرات و دوزیستان قادر به جذب آن از طریق پوشش بدن هستند. موجوداتی هستند که مایعات را از طریق غذا یا از طریق اکسیداسیون چربی ها به دست می آورند. هم گیاهان و هم حیوانات سازگاری های زیادی دارند که به آنها اجازه می دهد آب را آهسته تر هدر دهند و آن را ذخیره کنند.

درجه حرارت

هر موجودی دارای محدوده دمایی خاص خود است. اگر از محدودیت ها فراتر رود، بلند شود یا سقوط کند، آنگاه می تواند به سادگی بمیرد. تأثیر عوامل محیطی بر گیاهان، حیوانات و انسان ها می تواند مثبت و منفی باشد. در محدوده دما، ارگانیسم به طور طبیعی رشد می کند، اما به محض نزدیک شدن دما به حد پایین یا بالا، فرآیندهای زندگی کند می شوند و سپس به طور کلی متوقف می شوند که منجر به مرگ موجود می شود. برخی به سرما، برخی به گرما و برخی می توانند در شرایط محیطی مختلف زندگی کنند. به عنوان مثال، باکتری ها و گلسنگ ها می توانند طیف وسیعی از دما را تحمل کنند؛ ببرها در مناطق استوایی و سیبری رشد می کنند. اما بیشتر موجودات زنده فقط در محدوده باریک دما زنده می مانند. به عنوان مثال، مرجان ها در آب با دمای 21 درجه سانتیگراد رشد می کنند. دمای پایین یا گرمای بیش از حد برای آنها کشنده است.

در مناطق گرمسیری، نوسانات آب و هوا تقریبا نامحسوس است، که در مورد منطقه معتدل نمی توان گفت. موجودات زنده مجبورند خود را با فصول در حال تغییر وفق دهند؛ بسیاری از آنها با شروع زمستان مهاجرت های طولانی انجام می دهند و گیاهان به طور کلی از بین می روند. در شرایط نامطلوب دمایی، برخی از موجودات به خواب زمستانی می روند تا دوره ای را که برای آنها نامناسب است منتظر بمانند. اینها فقط عوامل محیطی اصلی هستند؛ موجودات نیز تحت تأثیر فشار اتمسفر، باد و ارتفاع قرار می گیرند.

تاثیر عوامل محیطی بر یک موجود زنده

رشد و تولید مثل موجودات زنده به طور قابل توجهی تحت تأثیر محیط آنها است. همه گروه‌های عوامل محیطی معمولاً به شیوه‌ای پیچیده عمل می‌کنند و نه یکی در یک زمان. قدرت نفوذ یکی به دیگری بستگی دارد. به عنوان مثال، نور را نمی توان با دی اکسید کربن جایگزین کرد، اما با تغییر دما، می توان فتوسنتز گیاهان را متوقف کرد. همه عوامل به طور متفاوتی بر موجودات زنده تأثیر می گذارند. نقش اصلی ممکن است بسته به زمان سال متفاوت باشد. به عنوان مثال، در بهار، دما برای بسیاری از گیاهان مهم است، در طول دوره گلدهی - رطوبت خاک، و در طول رسیدن - رطوبت هوا و مواد مغذی. کمبود یا زیاده روی نیز وجود دارد که نزدیک به حد استقامت بدن است. تأثیر آنها حتی زمانی که موجودات زنده در یک محیط مساعد قرار دارند خود را نشان می دهد.

تاثیر عوامل محیطی بر گیاهان

برای هر نماینده گیاه، طبیعت اطراف زیستگاه آن در نظر گرفته می شود. تمام عوامل محیطی لازم را ایجاد می کند. این رویشگاه رطوبت لازم خاک و هوا، روشنایی، دما، باد و مقدار بهینه مواد مغذی در خاک را برای گیاه فراهم می کند. سطوح نرمال عوامل محیطی به ارگانیسم ها اجازه می دهد تا به طور طبیعی رشد، توسعه و تولید مثل کنند. برخی شرایط می توانند روی گیاهان تأثیر منفی بگذارند. به عنوان مثال، اگر محصولی را در یک مزرعه فرسوده بکارید که خاک آن مواد مغذی کافی ندارد، آنگاه بسیار ضعیف رشد می کند یا اصلا رشد نمی کند. این عامل را می توان محدود کننده نامید. اما هنوز اکثر گیاهان با شرایط زندگی سازگار می شوند.

نمایندگان فلور در حال رشد در بیابان با کمک یک فرم خاص با شرایط سازگار می شوند. آنها معمولاً دارای ریشه های بسیار بلند و قدرتمندی هستند که می توانند تا عمق 30 متری زمین بروند. سیستم ریشه سطحی نیز امکان پذیر است که به آنها اجازه می دهد در طول باران های کوتاه رطوبت را جمع آوری کنند. درختان و بوته ها آب را در تنه ها (اغلب تغییر شکل یافته)، برگ ها و شاخه ها ذخیره می کنند. برخی از ساکنان بیابان می توانند چندین ماه منتظر رطوبت حیات بخش باشند، اما برخی دیگر فقط برای چند روز چشم نواز هستند. برای مثال، زودگذر بذرهایی را می‌پاشند که فقط پس از باران جوانه می‌زنند، سپس صحرا صبح زود شکوفا می‌شود و در ظهر گل‌ها پژمرده می‌شوند.

تأثیر عوامل محیطی بر گیاهان در شرایط سرد نیز بر آنها تأثیر می گذارد. تاندرا آب و هوای بسیار خشن دارد، تابستان‌ها کوتاه است و نمی‌توان آن را گرم نامید، اما یخبندان از 8 تا 10 ماه طول می‌کشد. پوشش برف ناچیز است و باد گیاهان را کاملاً در معرض دید قرار می دهد. نمایندگان فلور معمولا دارای سیستم ریشه سطحی، پوست برگ ضخیم با پوشش مومی هستند. گیاهان در دوره ای که درختان توندرا دانه هایی تولید می کنند که در طول دوره مساعدترین شرایط فقط هر 100 سال یکبار جوانه می زنند، مواد مغذی لازم را جمع آوری می کنند. اما گلسنگ ها و خزه ها برای تولید مثل رویشی سازگار شده اند.

گیاهان به آنها اجازه می دهند در شرایط مختلف رشد کنند. نمایندگان فلور به رطوبت و دما وابسته هستند، اما بیشتر از همه به نور خورشید نیاز دارند. ساختار داخلی و ظاهر آنها را تغییر می دهد. به عنوان مثال، مقدار کافی نور به درختان اجازه می دهد تا یک تاج مجلل رشد کنند، اما بوته ها و گل هایی که در سایه رشد می کنند، افسرده و ضعیف به نظر می رسند.

اکولوژی و مردم اغلب مسیرهای متفاوتی را طی می کنند. فعالیت های انسانی بر محیط زیست تأثیر مخربی دارد. کار شرکت های صنعتی، آتش سوزی جنگل ها، حمل و نقل، آلودگی هوا از انتشار گازهای گلخانه ای از نیروگاه ها، کارخانه ها، آب و خاک با بقایای فرآورده های نفتی - همه اینها بر رشد، توسعه و تولید مثل گیاهان تأثیر منفی می گذارد. در سال های اخیر، بسیاری از گونه های فلور در کتاب قرمز گنجانده شده است، بسیاری از آنها منقرض شده اند.

تاثیر عوامل محیطی بر انسان

فقط دو قرن پیش، مردم بسیار سالم تر و از نظر جسمی قوی تر از امروز بودند. فعالیت کاری دائماً رابطه بین انسان و طبیعت را پیچیده می کند، اما تا یک نقطه خاص آنها توانستند کنار بیایند. این به دلیل هماهنگی شیوه زندگی مردم با رژیم های طبیعی به دست آمد. هر فصلی روحیه کاری خودش را داشت. به عنوان مثال، در بهار، دهقانان زمین را شخم می زدند، غلات و سایر محصولات را می کاشتند. در تابستان به محصولات کشاورزی می‌پرداختند، دام‌ها را چرا می‌کردند، در پاییز محصول را برداشت می‌کردند، در زمستان کارهای خانه را انجام می‌دادند و استراحت می‌کردند. فرهنگ سلامت عنصر مهمی از فرهنگ عمومی انسان بود؛ آگاهی فرد تحت تأثیر شرایط طبیعی تغییر کرد.

همه چیز به طور چشمگیری در قرن بیستم تغییر کرد، در طول یک دوره جهش های عظیم در توسعه فن آوری و علم. البته حتی قبل از این نیز فعالیت های انسانی به طور قابل توجهی به محیط زیست آسیب می رساند، اما در اینجا تمام رکوردهای تأثیر منفی بر محیط زیست شکسته شد. طبقه بندی عوامل محیطی به ما این امکان را می دهد که تعیین کنیم افراد چه چیزی را به میزان بیشتری و چه چیزی را به میزان کمتری تحت تأثیر قرار می دهند. بشریت در یک چرخه تولید زندگی می کند و این نمی تواند بر سلامت آن تأثیر بگذارد. دوره ای وجود ندارد، مردم در طول سال یک کار را انجام می دهند، استراحت کمی دارند و دائماً برای رسیدن به جایی عجله دارند. البته شرایط کار و زندگی به سمت بهتر شدن تغییر کرده است، اما عواقب چنین راحتی بسیار نامطلوب است.

امروزه آب، خاک، هوا آلوده هستند، ریزش گیاهان و جانوران را از بین می برد و به سازه ها و سازه ها آسیب می رساند. نازک شدن لایه اوزون نیز عواقب ترسناکی دارد. همه اینها منجر به تغییرات ژنتیکی، جهش می شود، سلامت مردم هر سال بدتر می شود و تعداد بیماران مبتلا به بیماری های صعب العلاج به طور غیرقابل درمان افزایش می یابد. انسان ها به شدت تحت تاثیر عوامل محیطی هستند؛ زیست شناسی این تاثیر را مطالعه می کند. پیش از این، مردم ممکن بود از سرما، گرما، گرسنگی، تشنگی بمیرند، اما در زمان ما بشریت در حال حفر قبر خود است. زمین لرزه، سونامی، سیل، آتش سوزی - همه این پدیده های طبیعی جان مردم را می گیرند، اما مردم حتی بیشتر به خود آسیب می رسانند. سیاره ما مانند یک کشتی است که با سرعت زیاد به سمت صخره ها می رود. ما باید قبل از اینکه خیلی دیر شود توقف کنیم، وضعیت را اصلاح کنیم، سعی کنیم کمتر جو را آلوده کنیم و به طبیعت نزدیک شویم.

تاثیر انسان بر محیط زیست

مردم از تغییرات ناگهانی در محیط، بدتر شدن سلامت و رفاه عمومی شکایت دارند، اما به ندرت متوجه می شوند که خودشان در این امر مقصر هستند. انواع مختلفی از عوامل محیطی در طول قرن ها تغییر کرده اند، دوره هایی از گرم شدن و سرد شدن وجود داشته است، دریاها خشک شده اند، جزایر زیر آب رفته اند. البته طبیعت انسان ها را مجبور می کرد تا خود را با شرایط تطبیق دهند، اما محدودیت های سختی برای افراد قائل نشد و خود به خود و سریع عمل نکرد. با پیشرفت فناوری و علم، همه چیز به طور قابل توجهی تغییر کرده است. در یک قرن، بشریت این سیاره را به قدری آلوده کرده است که دانشمندان سر خود را در دست گرفته اند و نمی دانند چگونه وضعیت را تغییر دهند.

ما هنوز ماموت ها و دایناسورهایی را به یاد داریم که در عصر یخبندان به دلیل یک سرمای شدید منقرض شدند، و چه تعداد گونه از جانوران و گیاهان در طول 100 سال گذشته از روی زمین محو شده اند، چه تعداد دیگر در جهان وجود دارد. در آستانه انقراض؟ شهرهای بزرگ مملو از کارخانه‌ها هستند، آفت‌کش‌ها به طور فعال در روستاها استفاده می‌شوند، خاک و آب را آلوده می‌کنند، و حمل و نقل در همه جا اشباع است. عملاً هیچ مکانی در این سیاره باقی نمانده است که بتواند به هوای پاک، زمین و آب بدون آلودگی ببالد. جنگل زدایی، آتش سوزی های بی پایان، که می تواند نه تنها در اثر گرمای غیرعادی، بلکه توسط فعالیت های انسانی، آلودگی آب با محصولات نفتی، گازهای خروجی مضر در جو ایجاد شود - همه اینها بر رشد و تولید مثل موجودات زنده تأثیر منفی می گذارد و نمی کند. سلامت انسان را به هر نحوی بهبود بخشد.

ال. باتون می گوید: "یا یک نفر از میزان دود در هوا می کاهد یا دود از تعداد افراد روی زمین می کاهد." در واقع، تصویر آینده افسرده کننده به نظر می رسد. بهترین ذهن‌های بشریت در حال مبارزه با چگونگی کاهش مقیاس آلودگی هستند، برنامه‌هایی ایجاد می‌شوند، فیلترهای تمیزکننده مختلفی اختراع می‌شوند و جایگزین‌هایی برای آن دسته از اشیایی که امروزه محیط‌زیست را بیشتر آلوده می‌کنند، جستجو می‌شوند.

راه های حل مشکلات زیست محیطی

اکولوژی و مردم امروز نمی توانند به یک اجماع برسند. همه در دولت باید برای حل مشکلات موجود همکاری کنند. برای انتقال تولید به چرخه های بدون زباله و بسته باید همه کارها انجام شود؛ در این راه می توان از فناوری های صرفه جویی در انرژی و مواد استفاده کرد. مدیریت طبیعت باید منطقی باشد و ویژگی های مناطق را در نظر بگیرد. افزایش گونه های موجودات در آستانه انقراض مستلزم گسترش فوری مناطق حفاظت شده است. خوب و مهمتر از همه، علاوه بر آموزش عمومی محیط زیست، باید به مردم آموزش داده شود.

تاریخچه دانش زیست محیطی به قرن ها قبل باز می گردد. افراد بدوی نیاز داشتند تا دانش خاصی در مورد گیاهان و حیوانات، شیوه زندگی آنها، روابط با یکدیگر و با محیط زیست داشته باشند. به عنوان بخشی از توسعه عمومی علوم طبیعی، انباشتی از دانش نیز وجود داشت که اکنون به حوزه علوم محیطی تعلق دارد. اکولوژی به عنوان یک رشته مستقل در قرن نوزدهم ظهور کرد.

اصطلاح اکولوژی (از یونانی eco - house، logos - آموزش) توسط زیست شناس آلمانی ارنست هکل وارد علم شد.

در سال 1866، در کار خود "مورفولوژی عمومی ارگانیسم ها"، او نوشت که این "... مجموع دانش مربوط به اقتصاد طبیعت است: مطالعه کل مجموعه ای از روابط بین یک حیوان و محیط آن، هر دو ارگانیک. و غیر آلی و بالاتر از همه روابط دوستانه یا خصمانه آن با حیوانات و گیاهانی که مستقیم یا غیرمستقیم با آنها در تماس است.» این تعریف اکولوژی را به عنوان یک علم بیولوژیکی طبقه بندی می کند. در آغاز قرن بیستم. شکل گیری یک رویکرد سیستماتیک و توسعه دکترین زیست کره، که یک حوزه دانش گسترده است، شامل بسیاری از حوزه های علمی از هر دو چرخه طبیعی و بشردوستانه، از جمله بوم شناسی عمومی، منجر به گسترش دیدگاه های اکوسیستمی در اکولوژی شد. موضوع اصلی مطالعه در اکولوژی، اکوسیستم شده است.

اکوسیستم مجموعه ای از موجودات زنده است که از طریق تبادل ماده، انرژی و اطلاعات با یکدیگر و با محیط اطراف خود تعامل دارند به گونه ای که این سیستم واحد برای مدت طولانی پایدار بماند.

تأثیر روزافزون انسان بر محیط زیست، لزوم گسترش مجدد مرزهای دانش زیست محیطی را ضروری ساخته است. در نیمه دوم قرن بیستم. پیشرفت علمی و فناوری مشکلات متعددی را در پی داشته است که جایگاه جهانی پیدا کرده است، از این رو در حوزه اکولوژی، مسائل تحلیل تطبیقی ​​سیستم‌های طبیعی و انسان‌ساخته و جستجوی راه‌های همزیستی و توسعه هماهنگ آن‌ها مطرح شده است. به وضوح ظهور کرد.

بر این اساس، ساختار علم محیط زیست متمایز و پیچیده تر شد. اکنون می توان آن را به عنوان چهار شاخه اصلی ارائه کرد که بیشتر تقسیم می شوند: زیست بوم شناسی، ژئواکولوژی، اکولوژی انسانی، اکولوژی کاربردی.

بنابراین، می‌توان اکولوژی را به عنوان علمی در مورد قوانین کلی عملکرد اکوسیستم‌های مرتبه‌های مختلف، مجموعه‌ای از مسائل علمی و عملی رابطه بین انسان و طبیعت تعریف کرد.

2. عوامل محیطی، طبقه بندی آنها، انواع اثرات بر موجودات

هر موجودی در طبیعت تأثیر طیف گسترده ای از اجزای محیطی را تجربه می کند. هر ویژگی یا اجزای محیطی که بر موجودات زنده تأثیر می گذارد، عوامل محیطی نامیده می شود.

طبقه بندی عوامل محیطی عوامل محیطی (عوامل اکولوژیکی) متنوع، دارای ماهیت متفاوت و کنش های خاص هستند. گروه های زیر از عوامل محیطی متمایز می شوند:

1. غیر زنده (عوامل طبیعت بی جان):

الف) آب و هوا - شرایط روشنایی، شرایط دما و غیره؛

ب) ادافیک (محلی) - تامین آب، نوع خاک، زمین؛

ج) اوروگرافی - جریان هوا (باد) و آب.

2. عوامل بیوتیک همه اشکال تأثیر موجودات زنده بر یکدیگر هستند:

گیاهان گیاهان. گیاهان حیوانات. گیاهان قارچ. میکروارگانیسم های گیاهی حیوانات حیوانات. حیوانات قارچ. حیوانات میکروارگانیسم ها. قارچ قارچ. میکروارگانیسم های قارچی میکروارگانیسم ها میکروارگانیسم ها.

3. عوامل انسان زایی، همه اشکال فعالیت جامعه بشری است که منجر به تغییر در زیستگاه گونه های دیگر می شود یا مستقیماً بر زندگی آنها تأثیر می گذارد. تأثیر این گروه از عوامل محیطی سال به سال به سرعت در حال افزایش است.

انواع تاثیر عوامل محیطی بر موجودات. عوامل محیطی تأثیرات مختلفی بر موجودات زنده دارند. ممکنه باشند:

محرک هایی که به ظهور تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی سازگار (خواب زمستانی، دوره نوری) کمک می کنند.

محدود کننده هایی که توزیع جغرافیایی موجودات را به دلیل عدم امکان وجود در شرایط معین تغییر می دهند.

اصلاح کننده هایی که باعث تغییرات مورفولوژیکی و تشریحی در موجودات می شوند.

سیگنال هایی که تغییرات در سایر عوامل محیطی را نشان می دهد.

الگوهای کلی عمل عوامل محیطی:

با توجه به تنوع بسیار زیاد عوامل محیطی، انواع مختلف ارگانیسم ها که تأثیر خود را تجربه می کنند، به طور متفاوتی به آن واکنش نشان می دهند، با این حال، می توان تعدادی از قوانین (الگوهای) کلی عملکرد عوامل محیطی را شناسایی کرد. بیایید به برخی از آنها نگاه کنیم.

1. قانون بهینه

2. قانون فردیت اکولوژیکی گونه ها

3. قانون عامل محدود کننده (محدود کننده).

4. قانون عمل مبهم

3. الگوهای اثر عوامل محیطی بر موجودات

1) قانون بهینه برای یک اکوسیستم، یک ارگانیسم یا مرحله خاصی از آن

توسعه طیف وسیعی از مطلوب ترین ارزش عامل وجود دارد. جایی که

عوامل مساعد هستند، تراکم جمعیت حداکثر است. 2) مدارا

این ویژگی ها به محیطی که موجودات در آن زندگی می کنند بستگی دارد. اگر او

در نوع خود پایدار است

مال شما، شانس بیشتری برای زنده ماندن موجودات دارد.

3) قاعده تعامل عوامل. برخی از عوامل ممکن است باعث افزایش یا

کاهش اثر عوامل دیگر

4) قاعده عوامل محدود کننده. عاملی که کمبود دارد یا

بیش از حد بر ارگانیسم ها تأثیر منفی می گذارد و امکان تظاهرات را محدود می کند. استحکام - قدرت

عمل عوامل دیگر 5) پریودیسم نوری. تحت نور پریودیسم

واکنش بدن به طول روز را درک کنید. واکنش به تغییرات نور.

6) انطباق با ریتم پدیده های طبیعی. سازگاری با روزانه و

ریتم های فصلی، پدیده های جزر و مدی، ریتم های فعالیت خورشیدی،

فازهای قمری و سایر پدیده هایی که با فرکانس شدید تکرار می شوند.

اک. ظرفیت (پلاستیسیته) - توانایی سازماندهی. سازگاری با عمق فاکتورهای محیطی محیط.

الگوهای اثر عوامل محیطی بر موجودات زنده.

عوامل محیطی و طبقه بندی آنها. همه موجودات به طور بالقوه قادر به تولیدمثل و پراکندگی نامحدود هستند: حتی گونه هایی که سبک زندگی وابسته ای دارند حداقل یک مرحله رشدی دارند که در آن قادر به پراکندگی فعال یا غیرفعال هستند. اما در عین حال، ترکیب گونه های موجودات زنده در مناطق مختلف آب و هوایی مخلوط نمی شود: هر یک از آنها با مجموعه خاصی از گونه های حیوانات، گیاهان و قارچ ها مشخص می شود. این با محدودیت تولید مثل و پراکندگی بیش از حد موجودات توسط موانع جغرافیایی خاص (دریاها، رشته کوه ها، بیابان ها و غیره)، عوامل آب و هوایی (دما، رطوبت و غیره) و همچنین روابط بین گونه های فردی توضیح داده می شود.

بسته به ماهیت و ویژگی های عمل، عوامل محیطی به غیر زنده، زیستی و انسان زا (انتروپیک) تقسیم می شوند.

عوامل غیر زنده اجزا و ویژگی های طبیعت بی جان هستند که به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر تک تک موجودات و گروه های آنها (دما، نور، رطوبت، ترکیب گاز هوا، فشار، ترکیب نمک آب و غیره) تأثیر می گذارند.

گروه جداگانه ای از عوامل محیطی شامل اشکال مختلف فعالیت اقتصادی انسان است که وضعیت زیستگاه گونه های مختلف موجودات زنده، از جمله خود انسان (عوامل انسانی) را تغییر می دهد. در طول دوره نسبتاً کوتاه وجود انسان به عنوان یک گونه بیولوژیکی، فعالیت های آن به طور اساسی ظاهر سیاره ما را تغییر داده است و این تأثیر بر طبیعت هر سال در حال افزایش است. شدت عمل برخی از عوامل محیطی می تواند در طول دوره های طولانی تاریخی توسعه بیوسفر (به عنوان مثال، تابش خورشیدی، گرانش، ترکیب نمک آب دریا، ترکیب گاز جو و غیره) نسبتاً ثابت بماند. اکثر آنها دارای شدت متغیر (دما، رطوبت و غیره) هستند. درجه تنوع هر یک از عوامل محیطی به ویژگی های زیستگاه موجودات بستگی دارد. به عنوان مثال، دمای سطح خاک بسته به زمان سال یا روز، آب و هوا و غیره می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد، در حالی که در مخازن در عمق بیش از چندین متر تقریباً هیچ تفاوت دما وجود ندارد.

تغییرات در عوامل محیطی می تواند به شرح زیر باشد:

دوره ای، بسته به زمان روز، زمان سال، موقعیت ماه نسبت به زمین و غیره.

غیر دوره ای، به عنوان مثال، فوران های آتشفشانی، زلزله، طوفان، و غیره.

برای مثال، تغییرات در آب و هوای زمین که با توزیع مجدد نسبت مساحت زمین و اقیانوس جهانی همراه است، در دوره‌های تاریخی مهمی هدایت می‌شود.

هر یک از موجودات زنده به طور مداوم با کل مجموعه عوامل محیطی، یعنی با زیستگاه سازگار می شوند و فرآیندهای زندگی را مطابق با تغییرات این عوامل تنظیم می کنند. زیستگاه مجموعه ای از شرایط است که در آن افراد، جمعیت ها یا گروه هایی از موجودات خاص زندگی می کنند.

الگوهای تأثیر عوامل محیطی بر موجودات زنده علیرغم اینکه عوامل محیطی از نظر ماهیت بسیار متنوع و متفاوت هستند، به برخی از الگوهای تأثیر آنها بر موجودات زنده و همچنین واکنش موجودات به عمل این عوامل اشاره می شود. سازگاری موجودات با شرایط محیطی را سازگاری می گویند. آنها در تمام سطوح سازماندهی ماده زنده تولید می شوند: از مولکولی تا بیوژئوسنوتیک. سازگاری ها ثابت نیستند زیرا در طول رشد تاریخی گونه های فردی بسته به تغییرات شدت عوامل محیطی تغییر می کنند. هر نوع ارگانیسم به روشی خاص با شرایط زندگی خاص سازگار است: هیچ دو گونه نزدیک وجود ندارد که در سازگاری های خود مشابه باشند (قاعده فردیت اکولوژیکی). بنابراین، مول (سری Insectivorous) و موش مول (سری Rodents) برای وجود در خاک سازگار هستند. اما خال با کمک اندام های جلویی خود راه ها را حفر می کند و موش صحرایی با دندان های ثنایا خود حفر می کند و خاک را با سر خود به بیرون پرتاب می کند.

سازگاری خوب موجودات با یک عامل خاص به معنای سازگاری یکسان با دیگران نیست (قاعده استقلال نسبی سازگاری). به عنوان مثال، گلسنگ ها که می توانند روی بسترهای فقیر از نظر مواد آلی (مانند سنگ) بنشینند و دوره های خشک را تحمل کنند، به آلودگی هوا بسیار حساس هستند.

قانون بهینه نیز وجود دارد: هر عامل فقط در محدوده خاصی بر بدن تأثیر مثبت دارد. شدت تأثیر یک عامل محیطی که برای موجودات از یک نوع خاص مطلوب است، منطقه بهینه نامیده می شود. هر چه شدت عمل یک عامل محیطی خاص از یک جهت یا جهت دیگر از حالت بهینه منحرف شود، اثر بازدارندگی آن بر موجودات (منطقه بد) بارزتر خواهد بود. شدت تأثیر یک عامل محیطی که به دلیل آن وجود موجودات غیرممکن می شود، حد بالا و پایین استقامت (نقاط بحرانی حداکثر و حداقل) نامیده می شود. فاصله بین حدود استقامت، ظرفیت اکولوژیکی یک گونه خاص را نسبت به یک عامل خاص تعیین می کند. در نتیجه، ظرفیت محیطی محدوده شدت تأثیر یک عامل محیطی است که در آن وجود گونه خاصی امکان پذیر است.

ظرفیت اکولوژیکی گسترده افراد یک گونه خاص نسبت به یک عامل محیطی خاص با پیشوند "eur-" نشان داده می شود. بنابراین، روباه های قطبی به عنوان حیوانات یورترمیک طبقه بندی می شوند، زیرا می توانند نوسانات دمایی قابل توجهی (در 80 درجه سانتیگراد) را تحمل کنند. برخی از بی مهرگان (اسفنج ها، سرپانتین ها، خارپوستان) متعلق به ارگانیسم های eurybatherous هستند و بنابراین از ناحیه ساحلی تا اعماق زیاد مستقر می شوند و در برابر نوسانات فشار قابل توجهی مقاومت می کنند. گونه هایی که می توانند در طیف وسیعی از نوسانات عوامل محیطی مختلف زندگی کنند، eurybiontnyms نامیده می شوند. ظرفیت اکولوژیکی باریک، یعنی ناتوانی در تحمل تغییرات قابل توجه در یک عامل محیطی خاص، با پیشوند "stenothermic" نشان داده می شود (به عنوان مثال، stenothermic). ، stenobiontny و غیره).

حد و اندازه بهینه استقامت بدن نسبت به یک عامل خاص به شدت عمل دیگران بستگی دارد. به عنوان مثال، در هوای خشک و بدون باد، تحمل دمای پایین آسان تر است. بنابراین بهینه و حدود استقامت موجودات در رابطه با هر عامل محیطی بسته به قدرت و ترکیب عوامل دیگر (پدیده برهمکنش عوامل محیطی) می تواند در جهت معینی تغییر کند.

اما جبران متقابل عوامل حیاتی محیطی دارای حدود معینی است و هیچ یک را نمی توان با دیگران جایگزین کرد: اگر شدت عمل حداقل یک عامل از حد استقامت فراتر رود، وجود گونه با وجود شدت بهینه غیر ممکن می شود. عمل دیگران بنابراین، کمبود رطوبت، فرآیند فتوسنتز را حتی با روشنایی بهینه و غلظت CO2 در جو مهار می کند.

عاملی که شدت عمل آن بیش از حد استقامت باشد، محدود کننده نامیده می شود. عوامل محدود کننده قلمرو پراکنش یک گونه (منطقه) را تعیین می کند. به عنوان مثال، گسترش بسیاری از گونه های جانوری به شمال به دلیل کمبود گرما و نور، و در جنوب به دلیل کمبود رطوبت مشابه با مشکل مواجه می شود.

بنابراین، حضور و رونق یک گونه خاص در یک زیستگاه معین با تعامل آن با طیف وسیعی از عوامل محیطی تعیین می شود. شدت عمل ناکافی یا بیش از حد هر یک از آنها، شکوفایی و وجود گونه های منفرد را غیرممکن می کند.

عوامل محیطی هر یک از اجزای محیطی است که بر موجودات زنده و گروه های آنها تأثیر می گذارد. آنها به غیر زنده (اجزای طبیعت بی جان)، زیستی (اشکال مختلف تعامل بین موجودات) و انسان زا (اشکال مختلف فعالیت اقتصادی انسان) تقسیم می شوند.

سازگاری موجودات با شرایط محیطی را سازگاری می گویند.

هر عامل محیطی فقط محدودیت های خاصی از تأثیر مثبت بر موجودات دارد (قانون بهینه). حدود شدت عمل عاملی که در آن وجود موجودات غیرممکن می شود، حد بالا و پایین استقامت نامیده می شود.

بهینه و حدود استقامت موجودات در رابطه با هر عامل محیطی بسته به شدت و ترکیب سایر عوامل محیطی (پدیده برهمکنش عوامل محیطی) می تواند در جهت خاصی متفاوت باشد. اما جبران متقابل آنها محدود است: هیچ یک از عوامل حیاتی را نمی توان با دیگران جایگزین کرد. یک عامل محیطی که از حد استقامت فراتر می رود، محدود کننده نامیده می شود، محدوده یک گونه خاص را تعیین می کند.

شکل پذیری اکولوژیکی موجودات

شکل پذیری اکولوژیکی موجودات (ظرفیت اکولوژیکی) درجه سازگاری یک گونه با تغییرات عوامل محیطی است. این با طیفی از مقادیر عوامل محیطی بیان می شود که در آن یک گونه خاص فعالیت زندگی عادی را حفظ می کند. هرچه دامنه وسیع تر باشد، انعطاف پذیری محیطی بیشتر است.

گونه هایی که می توانند با انحرافات کوچک فاکتور از بهینه وجود داشته باشند، بسیار تخصصی و گونه هایی که می توانند تغییرات قابل توجهی در عامل را تحمل کنند، سازگاری گسترده نامیده می شوند.

پلاستیسیته محیطی را می توان هم در رابطه با یک عامل واحد و هم در ارتباط با مجموعه ای از عوامل محیطی در نظر گرفت. توانایی گونه ها برای تحمل تغییرات قابل توجه در برخی عوامل با عبارت مربوطه با پیشوند "هر" نشان داده می شود:

اوریترمیک (پلاستیک به دما)

Eurygolinaceae (شوری آب)

Euryphotic (پلاستیک به نور)

Eurygygric (پلاستیک تا رطوبت)

Euryoic (پلاستیک به زیستگاه)

Euryphagous (پلاستیک به غذا).

گونه هایی که با تغییرات جزئی در این فاکتور سازگار شده اند با اصطلاح با پیشوند "steno" مشخص می شوند. این پیشوندها برای بیان درجه نسبی تحمل استفاده می شوند (به عنوان مثال، در گونه های تنگ گرما، دمای اکولوژیکی بهینه و بد نزدیک به هم هستند).

گونه هایی که انعطاف پذیری اکولوژیکی گسترده ای در رابطه با مجموعه ای از عوامل محیطی دارند، یوریبیونت ها هستند. گونه‌هایی با سازگاری فردی کم، استنوبیونت‌ها هستند. Eurybiontism و ishenobiontism انواع مختلفی از سازگاری موجودات را با بقا مشخص می کند. اگر eurybionts برای مدت طولانی در شرایط خوب رشد کنند، می توانند انعطاف پذیری اکولوژیکی خود را از دست بدهند و ویژگی های stenobionts را توسعه دهند. گونه هایی که با نوسانات قابل توجه در فاکتور وجود دارند، انعطاف پذیری اکولوژیکی افزایش یافته و تبدیل به یوریبیونت می شوند.

به عنوان مثال، استنوبیونت ها در محیط آبی بیشتر هستند، زیرا خواص آن نسبتاً پایدار است و دامنه نوسانات عوامل فردی کوچک است. در یک محیط هوا-زمین پویاتر، eurybionts غالب هستند. حیوانات خونگرم ظرفیت اکولوژیکی وسیع تری نسبت به حیوانات خونسرد دارند. موجودات جوان و پیر تمایل به شرایط محیطی یکنواخت تری دارند.

Eurybiontها گسترده هستند و تنگناگرایی دامنه آنها را محدود می کند. با این حال، در برخی موارد، به دلیل تخصص بالای خود، استنوبیونت ها دارای سرزمین های وسیعی هستند. به عنوان مثال، ماهی‌ماهی پرنده ماهی‌خوار یک تنگی معمولی است، اما در رابطه با سایر عوامل محیطی، یک eurybiont است. در جستجوی غذای لازم، پرنده قادر به پرواز در مسافت های طولانی است، بنابراین محدوده قابل توجهی را اشغال می کند.

پلاستیسیته توانایی یک موجود زنده برای وجود در محدوده معینی از مقادیر فاکتورهای محیطی است. پلاستیسیته توسط هنجار واکنش تعیین می شود.

با توجه به درجه انعطاف پذیری در رابطه با عوامل فردی، همه انواع به سه گروه تقسیم می شوند:

استنوتوپ ها گونه هایی هستند که می توانند در محدوده باریکی از مقادیر فاکتورهای محیطی وجود داشته باشند. به عنوان مثال، بیشتر گیاهان جنگل های استوایی مرطوب.

Eurytopes گونه های انعطاف پذیری هستند که قادر به استعمار زیستگاه های مختلف هستند، به عنوان مثال، همه گونه های جهان وطنی.

مزوتوپ ها یک موقعیت میانی بین استنوتوپ ها و یوریتوپ ها را اشغال می کنند.

لازم به یادآوری است که یک گونه می تواند به عنوان مثال، بر اساس یک عامل، تنگی و با توجه به عامل دیگر، اوریتوپیک باشد و بالعکس. به عنوان مثال، یک فرد نسبت به دمای هوا یک یوریتوپ است، اما از نظر محتوای اکسیژن در آن یک استنوتوپ است.

فاکتورهای محیطیمجموعه ای از شرایط محیطی است که بر موجودات زنده تأثیر می گذارد. تمیز دادن عوامل بی جان- غیر زنده (اقلیمی، ادافیک، کوه نگاری، هیدروگرافی، شیمیایی، تب زا)، عوامل حیات وحش- عوامل زیستی (فیتوژنیک و جانور زایی) و انسان زایی (تأثیر فعالیت انسان). عوامل محدود کننده شامل هر عاملی است که رشد و نمو موجودات را محدود می کند. سازگاری یک موجود زنده با محیط خود سازگاری نامیده می شود. ظاهر خارجی یک موجود زنده که منعکس کننده سازگاری آن با شرایط محیطی است، شکل زندگی نامیده می شود.

مفهوم عوامل محیطی، طبقه بندی آنها

اجزای منفرد محیطی که بر موجودات زنده تأثیر می‌گذارند و با واکنش‌های تطبیقی ​​(سازگاری) به آنها پاسخ می‌دهند، عوامل محیطی یا عوامل محیطی نامیده می‌شوند. به عبارت دیگر مجموعه شرایط محیطی مؤثر بر زندگی موجودات را می گویند عوامل محیطی محیطی

همه عوامل محیطی به گروه های زیر تقسیم می شوند:

1- شامل اجزاء و پدیده های طبیعت بی جان است که به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر موجودات زنده تأثیر می گذارد. در میان بسیاری از عوامل غیر زنده، نقش اصلی توسط:

• اقلیمی(تابش خورشیدی، شرایط نور و نور، دما، رطوبت، بارش، باد، فشار اتمسفر و غیره)؛
• ادافیک(ساختار مکانیکی و ترکیب شیمیایی خاک، ظرفیت رطوبت، آب، هوا و شرایط حرارتی خاک، اسیدیته، رطوبت، ترکیب گاز، سطح آب زیرزمینی و غیره)؛
• کوه نگاری(تسکین، قرار گرفتن در معرض شیب، شیب شیب، اختلاف ارتفاع، ارتفاع از سطح دریا)؛
• هیدروگرافی(شفافیت آب، سیالیت، جریان، دما، اسیدیته، ترکیب گاز، محتوای مواد معدنی و آلی و غیره)؛
• شیمیایی(ترکیب گاز جو، ترکیب نمک آب)؛
• تب زا(قرار گرفتن در معرض آتش).

2. - مجموع روابط بین موجودات زنده و همچنین تأثیرات متقابل آنها بر روی زیستگاه. تأثیر عوامل زیستی می تواند نه تنها مستقیم، بلکه غیرمستقیم باشد، که در تنظیم عوامل غیرزیستی بیان می شود (به عنوان مثال، تغییر در ترکیب خاک، میکرو اقلیم در زیر تاج جنگل و غیره). عوامل بیوتیک عبارتند از:

• گیاه زایی(تأثیر گیاهان بر یکدیگر و بر محیط زیست)؛
• جانور زایی(تأثیر حیوانات بر یکدیگر و بر محیط زیست).

3. منعکس کننده تأثیر شدید انسان (مستقیم) یا فعالیت های انسانی (غیر مستقیم) بر محیط زیست و موجودات زنده. چنین عواملی شامل تمام اشکال فعالیت های انسانی و جامعه انسانی است که منجر به تغییر در طبیعت به عنوان زیستگاه سایر گونه ها می شود و مستقیماً بر زندگی آنها تأثیر می گذارد. هر موجود زنده ای تحت تأثیر طبیعت بی جان، موجودات دیگر گونه ها از جمله انسان است و به نوبه خود بر هر یک از این اجزا تأثیر می گذارد.

تأثیر عوامل انسانی در طبیعت می تواند آگاهانه، تصادفی یا ناخودآگاه باشد. انسان با شخم زدن زمین‌های بکر و آیش، زمین‌های کشاورزی ایجاد می‌کند، گونه‌های بسیار پربار و مقاوم به بیماری تولید می‌کند، برخی گونه‌ها را پراکنده می‌کند و برخی دیگر را از بین می‌برد. این تأثیرات (آگاهانه) اغلب منفی هستند، به عنوان مثال، اسکان مجدد بدون فکر بسیاری از حیوانات، گیاهان، میکروارگانیسم ها، تخریب شکارچی تعدادی از گونه ها، آلودگی محیط زیست و غیره.

عوامل محیطی زیستی از طریق روابط موجودات متعلق به یک جامعه آشکار می شوند. در طبیعت، بسیاری از گونه ها ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و روابط آنها با یکدیگر به عنوان اجزای محیط می تواند بسیار پیچیده باشد. در مورد ارتباطات بین جامعه و محیط غیر آلی اطراف، آنها همیشه دو طرفه و متقابل هستند. بنابراین، ماهیت جنگل به نوع خاک مربوطه بستگی دارد، اما خود خاک تا حد زیادی تحت تأثیر جنگل تشکیل می شود. به طور مشابه، دما، رطوبت و نور در جنگل توسط پوشش گیاهی تعیین می شود، اما شرایط آب و هوایی غالب به نوبه خود بر جامعه موجودات زنده در جنگل تأثیر می گذارد.

تاثیر عوامل محیطی بر بدن

تاثیر محیط توسط موجودات از طریق عوامل محیطی به نام درک می شود محیطی.لازم به ذکر است که عامل محیطی است تنها یک عنصر در حال تغییر از محیط استدر موجودات زنده، هنگامی که دوباره تغییر می کند، واکنش های اکولوژیکی و فیزیولوژیکی سازگاری ایجاد می کند که به طور ارثی در روند تکامل ثابت می شوند. آنها به غیر زنده، زیستی و انسان زا تقسیم می شوند (شکل 1).

آنها مجموعه ای از عوامل را در محیط غیر آلی نام می برند که بر زندگی و توزیع جانوران و گیاهان تأثیر می گذارد. در میان آنها عبارتند از: فیزیکی، شیمیایی و ادافیک.

عوامل فیزیکی -آنهایی که منبع آنها یک حالت یا پدیده فیزیکی (مکانیکی، موجی و غیره) است. مثلا دما.

عوامل شیمیایی- آنهایی که از ترکیب شیمیایی محیط نشات می گیرند. به عنوان مثال، شوری آب، میزان اکسیژن و غیره.

عوامل ادافیک (یا خاک).مجموعه‌ای از خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی خاک‌ها و سنگ‌ها هستند که هم بر موجوداتی که زیستگاه آنها هستند و هم بر سیستم ریشه گیاهان تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، تأثیر مواد مغذی، رطوبت، ساختار خاک، محتوای هوموس و غیره. روی رشد و نمو گیاهان

برنج. 1. طرح تأثیر زیستگاه (محیط زیست) بر بدن

- عوامل فعالیت انسانی موثر بر محیط طبیعی (هیدروسفر، فرسایش خاک، تخریب جنگل و غیره).

عوامل محیطی محدود کننده (محدود کننده).اینها عواملی هستند که به دلیل کمبود یا بیش از حد مواد مغذی در مقایسه با نیاز (محتوای بهینه) رشد موجودات را محدود می کنند.

بنابراین، هنگام رشد گیاهان در دماهای مختلف، نقطه ای که حداکثر رشد در آن رخ می دهد، خواهد بود حالت مطلوب.کل محدوده دما، از حداقل تا حداکثر، که در آن رشد هنوز امکان پذیر است نامیده می شود دامنه پایداری (استقامت)یا تحملنقاط محدود کننده آن، یعنی. حداکثر و حداقل دماهای مناسب برای زندگی، حدود پایداری هستند. بین منطقه بهینه و مرزهای پایداری، با نزدیک شدن به منطقه دوم، گیاه تنش فزاینده ای را تجربه می کند. ما در مورد در مورد مناطق استرس زا، یا مناطق سرکوب،در محدوده پایداری (شکل 2). هرچه از حد مطلوب به سمت پایین و بالا بروید، نه تنها استرس تشدید می شود، بلکه زمانی که به محدودیت های مقاومت بدن می رسد، مرگ آن رخ می دهد.

برنج. 2. وابستگی عمل یک عامل محیطی به شدت آن

بنابراین، برای هر گونه گیاه یا حیوان، مناطق تنش بهینه و محدودیت‌های پایداری (یا استقامت) در رابطه با هر عامل محیطی وجود دارد. هنگامی که عامل به مرزهای استقامت نزدیک است، ارگانیسم معمولاً فقط برای مدت کوتاهی می تواند وجود داشته باشد. در محدوده محدودتر شرایط، وجود و رشد طولانی مدت افراد امکان پذیر است. در محدوده‌ای حتی باریک‌تر، تولید مثل اتفاق می‌افتد و گونه‌ها می‌توانند به طور نامحدود وجود داشته باشند. به طور معمول، جایی در وسط محدوده مقاومت، شرایطی وجود دارد که برای زندگی، رشد و تولید مثل بسیار مطلوب است. این شرایط بهینه نامیده می شود که در آن افراد یک گونه خاص مناسب ترین هستند، یعنی. بیشترین تعداد فرزندان را به جا بگذارند. در عمل، شناسایی چنین شرایطی دشوار است، بنابراین بهینه معمولاً توسط علائم حیاتی فردی (نرخ رشد، میزان بقا و غیره) تعیین می شود.

انطباقشامل سازگاری بدن با شرایط محیطی است.

توانایی سازگاری به طور کلی یکی از ویژگی های اصلی زندگی است که امکان وجود آن، توانایی موجودات زنده برای زنده ماندن و تولید مثل را تضمین می کند. سازگاری ها خود را در سطوح مختلف نشان می دهند - از بیوشیمی سلول ها و رفتار ارگانیسم های منفرد گرفته تا ساختار و عملکرد جوامع و سیستم های اکولوژیکی. همه سازگاری های موجودات با وجود در شرایط مختلف از نظر تاریخی توسعه یافته است. در نتیجه گروه هایی از گیاهان و جانوران خاص هر منطقه جغرافیایی تشکیل شد.

سازگاری ممکن است باشد ریخت شناسی،زمانی که ساختار یک موجود زنده تغییر می کند تا زمانی که گونه جدیدی تشکیل شود، و فیزیولوژیکی،زمانی که تغییراتی در عملکرد بدن رخ می دهد. ارتباط نزدیک با سازگاری های مورفولوژیکی، رنگ آمیزی تطبیقی ​​حیوانات، توانایی تغییر آن بسته به نور (دست و پا کردن، آفتاب پرست و غیره) است.

نمونه های شناخته شده سازگاری فیزیولوژیکی خواب زمستانی حیوانات، مهاجرت فصلی پرندگان است.

برای موجودات بسیار مهم هستند سازگاری های رفتاریبه عنوان مثال، رفتار غریزی، عمل حشرات و مهره داران تحتانی را تعیین می کند: ماهی، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و غیره. این رفتار به طور ژنتیکی برنامه ریزی شده و به ارث رسیده است (رفتار ذاتی). این شامل: روش ساخت لانه در پرندگان، جفت گیری، پرورش نسل و غیره است.

یک فرمان اکتسابی نیز وجود دارد که فرد در طول زندگی خود دریافت می کند. تحصیلات(یا یادگیری) -راه اصلی انتقال رفتار اکتسابی از نسلی به نسل دیگر.

توانایی یک فرد برای مدیریت توانایی های شناختی خود برای زنده ماندن از تغییرات غیرمنتظره در محیط خود است. هوشنقش یادگیری و هوش در رفتار با بهبود سیستم عصبی افزایش می یابد - افزایش قشر مغز. برای انسان، این مکانیسم تعیین کننده تکامل است. توانایی گونه ها برای سازگاری با طیف خاصی از عوامل محیطی با این مفهوم مشخص می شود عرفان اکولوژیکی گونه

اثر ترکیبی عوامل محیطی بر بدن

عوامل محیطی معمولاً نه یک به یک، بلکه به شیوه ای پیچیده عمل می کنند. تأثیر یک عامل به قدرت تأثیر دیگران بستگی دارد. ترکیبی از عوامل مختلف تأثیر قابل توجهی بر شرایط مطلوب زندگی ارگانیسم دارد (شکل 2 را ببینید). عمل یک عامل جایگزین عمل عامل دیگر نمی شود. با این حال، با تأثیر پیچیده محیط، اغلب می توان یک "اثر جانشینی" را مشاهده کرد که خود را در شباهت نتایج تأثیر عوامل مختلف نشان می دهد. بنابراین، نور را نمی توان با گرمای اضافی یا فراوانی دی اکسید کربن جایگزین کرد، اما با تأثیرگذاری بر تغییرات دما، می توان به عنوان مثال، فتوسنتز گیاهان را متوقف کرد.

در تأثیر پیچیده محیط، تأثیر عوامل مختلف بر موجودات نابرابر است. آنها را می توان به اصلی، همراه و فرعی تقسیم کرد. عوامل پیشرو برای موجودات مختلف متفاوت است، حتی اگر در یک مکان زندگی کنند. نقش یک عامل پیشرو در مراحل مختلف زندگی یک ارگانیسم می تواند توسط یکی از عناصر محیطی ایفا شود. به عنوان مثال، در زندگی بسیاری از گیاهان زراعی مانند غلات، عامل پیشرو در دوره جوانه زنی دما، در دوره خوشه دهی و گلدهی - رطوبت خاک و در دوره رسیدن - مقدار مواد مغذی و رطوبت هوا است. نقش عامل اصلی ممکن است در زمان های مختلف سال تغییر کند.

عامل اصلی ممکن است برای گونه های مشابهی که در شرایط فیزیکی و جغرافیایی متفاوت زندگی می کنند متفاوت باشد.

مفهوم عوامل پیشرو را نباید با مفهوم از اشتباه گرفت. عاملی که سطح آن از نظر کمی یا کیفی (کمبود یا مازاد) نزدیک به حد استقامت یک موجود زنده است. محدود کننده نامیده می شود.اثر عامل محدود کننده نیز در صورتی خود را نشان خواهد داد که سایر عوامل محیطی مطلوب یا حتی بهینه باشند. عوامل محیطی پیشرو و ثانویه می توانند به عنوان عوامل محدود کننده عمل کنند.

مفهوم عوامل محدود کننده در سال 1840 توسط شیمیدان 10. Liebig معرفی شد. او با مطالعه تأثیر محتوای عناصر شیمیایی مختلف در خاک بر رشد گیاه، این اصل را فرموله کرد: "ماده ای که در حداقل وجود دارد، عملکرد را کنترل می کند و اندازه و پایداری دومی را در طول زمان تعیین می کند." این اصل به قانون حداقل لیبیگ معروف است.

همانطور که لیبیگ اشاره کرد، عامل محدود کننده نه تنها می تواند کمبود باشد، بلکه مازاد بر عواملی مانند گرما، نور و آب نیز وجود دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، ارگانیسم ها با حداقل ها و حداکثرهای اکولوژیکی مشخص می شوند. محدوده بین این دو مقدار معمولاً حد پایداری یا تحمل نامیده می شود.

به طور کلی، پیچیدگی تاثیر عوامل محیطی بر بدن توسط قانون تحمل وی. سطح آن ممکن است نزدیک به حدود قابل تحمل یک موجود زنده باشد (1913). این دو حد را حد تحمل می گویند.

مطالعات متعددی در مورد "بوم شناسی تحمل" انجام شده است که به لطف آنها محدودیت های وجود بسیاری از گیاهان و حیوانات مشخص شده است. چنین مثالی اثر آلاینده های هوا بر بدن انسان است (شکل 3).

برنج. 3. تاثیر آلاینده های هوا بر بدن انسان. حداکثر - حداکثر فعالیت حیاتی؛ اضافی - فعالیت حیاتی مجاز؛ Opt غلظت بهینه (بدون تأثیر بر فعالیت حیاتی) یک ماده مضر است. MPC حداکثر غلظت مجاز ماده ای است که به طور قابل توجهی فعالیت حیاتی را تغییر نمی دهد. سال - غلظت کشنده

غلظت عامل تأثیرگذار (ماده مضر) در شکل 1. 5.2 با نماد C نشان داده شده است. در مقادیر غلظت C = C سال، یک فرد می میرد، اما تغییرات غیر قابل برگشت در بدن او در مقادیر قابل توجهی کمتر از C = C MPC رخ می دهد. در نتیجه، دامنه تحمل دقیقاً با مقدار C MPC = C محدود می شود. از این رو، Cmax باید به صورت تجربی برای هر آلاینده یا هر ترکیب شیمیایی مضر تعیین شود و Cmax آن نباید در یک زیستگاه خاص (محیط زندگی) بیشتر شود.

در حفاظت از محیط زیست، مهم است حد بالایی مقاومت بدنبه مواد مضر

بنابراین، غلظت واقعی آلاینده C واقعی نباید بیشتر از C حداکثر غلظت مجاز باشد (C fact ≤ C حداکثر مقدار مجاز = Clim).

ارزش مفهوم عوامل محدود کننده (Clim) این است که به بوم شناس هنگام مطالعه موقعیت های پیچیده نقطه شروعی می دهد. اگر یک موجود زنده با طیف وسیعی از تحمل نسبت به عاملی که نسبتاً ثابت است مشخص شود و در مقادیر متوسطی در محیط وجود داشته باشد، بعید است که چنین عاملی محدود کننده باشد. برعکس، اگر مشخص شود که یک ارگانیسم خاص دارای دامنه باریکی از تحمل به برخی از عوامل متغیر است، این عامل است که شایسته مطالعه دقیق است، زیرا ممکن است محدود کننده باشد.

عوامل محیطی هر عامل خارجی است که بر تعداد (فراوانی) و پراکندگی جغرافیایی موجودات اثر مستقیم یا غیرمستقیم دارد.

عوامل محیطی هم از نظر طبیعت و هم از نظر تأثیر بر موجودات زنده بسیار متنوع هستند. به طور معمول، همه عوامل محیطی معمولاً به سه گروه بزرگ - غیر زنده، زیستی و انسان زا تقسیم می شوند.

عوامل غیر زنده- اینها عوامل طبیعت بی جان هستند.

آب و هوا (نور خورشید، دما، رطوبت هوا) و محلی (تسکین، خواص خاک، شوری، جریان، باد، تابش و غیره). می تواند مستقیم یا غیر مستقیم باشد.

عوامل انسانی- اینها آن دسته از فعالیت های انسانی هستند که با تأثیر بر محیط زیست، شرایط زندگی موجودات زنده را تغییر می دهند یا مستقیماً بر گونه های خاصی از گیاهان و حیوانات تأثیر می گذارند. یکی از مهمترین عوامل انسان زایی آلودگی است.

شرایط محیطی.

شرایط محیطی یا شرایط اکولوژیکی، عوامل محیطی غیرزیست هستند که از نظر زمانی و مکانی متفاوت هستند و موجودات زنده بسته به قدرتشان، واکنش متفاوتی نسبت به آنها نشان می دهند. شرایط محیطی محدودیت های خاصی را برای موجودات ایجاد می کند.

مهمترین عوامل تعیین کننده شرایط زندگی موجودات تقریباً در تمام محیط های زندگی عبارتند از دما، رطوبت و نور.

درجه حرارت.

هر موجودی فقط در محدوده دمایی معینی قادر به زندگی است: افراد گونه در دماهای خیلی بالا یا خیلی پایین می میرند. حدود تحمل دما در میان موجودات مختلف متفاوت است. گونه هایی وجود دارند که می توانند نوسانات دما را در محدوده وسیعی تحمل کنند. به عنوان مثال، گلسنگ ها و بسیاری از باکتری ها می توانند در دماهای بسیار متفاوت زندگی کنند. در بین حیوانات، حیوانات خونگرم بیشترین دامنه تحمل دما را دارند. به عنوان مثال، ببر هم سرمای سیبری و هم گرمای مناطق گرمسیری هند یا مجمع الجزایر مالایی را به یک اندازه خوب تحمل می کند. اما گونه هایی نیز وجود دارند که می توانند تنها در محدوده های کم و بیش باریک دما زندگی کنند. در محیط زمین-هوا و حتی در بسیاری از نقاط محیط آبی، دما ثابت نمی ماند و بسته به فصل سال یا زمان روز می تواند بسیار تغییر کند. در مناطق گرمسیری، تغییرات دمای سالانه ممکن است حتی کمتر از روزانه باشد. برعکس، در مناطق معتدل، دما بین فصول به طور قابل توجهی متفاوت است. حیوانات و گیاهان مجبورند خود را با فصل نامطلوب زمستان وفق دهند که در طی آن زندگی فعال دشوار یا به سادگی غیرممکن است. در مناطق گرمسیری چنین سازگاری ها کمتر مشخص می شود. در طول یک دوره سرد با شرایط دمایی نامطلوب، به نظر می رسد در زندگی بسیاری از موجودات وقفه ایجاد می شود: خواب زمستانی در پستانداران، ریزش برگ در گیاهان و غیره. برخی از حیوانات به مکان هایی با آب و هوای مناسب تر مهاجرت می کنند.

رطوبت.

آب بخشی جدایی ناپذیر از اکثریت قریب به اتفاق موجودات زنده است: برای عملکرد طبیعی آنها ضروری است. یک موجود طبیعی در حال رشد دائماً آب خود را از دست می دهد و بنابراین نمی تواند در هوای کاملاً خشک زندگی کند. دیر یا زود، چنین تلفاتی می تواند منجر به مرگ بدن شود.

ساده ترین و راحت ترین شاخصی که رطوبت یک منطقه خاص را مشخص می کند، میزان بارندگی است که در طی یک سال یا دوره زمانی دیگر در آنجا می بارد.

گیاهان با استفاده از ریشه خود آب را از خاک استخراج می کنند. گلسنگ ها می توانند بخار آب را از هوا جذب کنند. گیاهان دارای تعدادی سازگاری هستند که حداقل از دست دادن آب را تضمین می کند. همه جانوران خشکی برای جبران اتلاف اجتناب ناپذیر آب در اثر تبخیر یا دفع، نیاز به تامین دوره ای آب دارند. بسیاری از حیوانات آب می نوشند. برخی دیگر مانند دوزیستان، برخی از حشرات و کنه ها آن را در حالت مایع یا بخار از طریق پوشش بدن خود جذب می کنند. بیشتر حیوانات صحرا هرگز نمی نوشند. آنها نیازهای خود را از آب تامین شده با غذا تامین می کنند. در نهایت، حیواناتی وجود دارند که آب را به روشی پیچیده تر به دست می آورند - از طریق فرآیند اکسیداسیون چربی، به عنوان مثال شتر. حیوانات نیز مانند گیاهان سازگاری های زیادی برای صرفه جویی در مصرف آب دارند.

سبک.

گیاهان نور دوستی وجود دارند که فقط در زیر اشعه خورشید قادر به رشد هستند و گیاهان مقاوم در برابر سایه که می توانند به خوبی در زیر سایه بان جنگل رشد کنند. این از اهمیت عملی زیادی برای بازسازی طبیعی توده جنگلی برخوردار است: شاخه های جوان بسیاری از گونه های درختی می توانند در زیر پوشش درختان بزرگ رشد کنند. در بسیاری از حیوانات، شرایط نوری طبیعی خود را به صورت واکنش مثبت یا منفی به نور نشان می دهد. حشرات شبانه به سوی نور هجوم می‌آورند و سوسک‌ها در جستجوی سرپناهی پراکنده می‌شوند اگر فقط نور در اتاق تاریک روشن شود. فتوپریودیسم (تغییر روز و شب) برای بسیاری از حیواناتی که منحصراً روزانه (بیشتر رهگذران) یا منحصراً شبگرد (بسیاری از جوندگان کوچک، خفاش) هستند، از اهمیت اکولوژیکی بالایی برخوردار است. سخت پوستان کوچک که در ستون آب شناور هستند، شب ها در آب های سطحی می مانند و در طول روز به اعماق فرو می روند و از نور بیش از حد روشن اجتناب می کنند.

نور تقریباً هیچ تأثیر مستقیمی روی حیوانات ندارد. این فقط به عنوان یک سیگنال برای بازسازی فرآیندهای رخ داده در بدن عمل می کند.

نور، رطوبت و دما به هیچ وجه مجموعه شرایط محیطی را که زندگی و توزیع موجودات را تعیین می کند، از بین نمی برند. عواملی مانند باد، فشار اتمسفر و ارتفاع نیز مهم هستند. باد اثر غیر مستقیم دارد: با افزایش تبخیر، خشکی را افزایش می دهد. بادهای شدید به خنک شدن کمک می کند. این عمل در مکان های سرد، کوه های مرتفع یا مناطق قطبی اهمیت دارد.

عوامل انسانیعوامل انسانی در ترکیب آنها بسیار متنوع است. انسان با ایجاد جاده‌ها، ساختن شهرها، کشاورزی، مسدود کردن رودخانه‌ها و غیره بر طبیعت زنده تأثیر می‌گذارد. فعالیت‌های انسان مدرن به طور فزاینده‌ای در آلودگی محیط‌زیست با محصولات جانبی، اغلب سمی، آشکار می‌شود. در نواحی صنعتی، غلظت آلاینده ها گاهی به حد آستانه می رسد، یعنی برای بسیاری از موجودات کشنده است. با این حال، مهم نیست که چه اتفاقی می افتد، تقریباً همیشه حداقل چند نفر از چندین گونه وجود دارند که می توانند در چنین شرایطی زنده بمانند. دلیل آن این است که افراد مقاوم به ندرت در جمعیت های طبیعی یافت می شوند. با افزایش سطح آلودگی، افراد مقاوم ممکن است تنها بازمانده باشند. علاوه بر این، آنها می توانند بنیانگذاران جمعیت پایداری شوند که مصونیت خود را در برابر این نوع آلودگی به ارث برده اند. به همین دلیل، آلودگی به ما این فرصت را می دهد که به طور معمول، تکامل را در عمل مشاهده کنیم. با این حال، هر جمعیتی توانایی مقاومت در برابر آلودگی را ندارد. بنابراین تأثیر هر آلاینده ای دو چندان است.

قانون بهینه

بسیاری از عوامل توسط بدن فقط در محدوده خاصی تحمل می شوند. اگر مثلاً دمای محیط خیلی پایین یا خیلی زیاد باشد، ارگانیسم می میرد. در محیط هایی که دما نزدیک به این حد است، ساکنان زنده نادر هستند. با این حال، با نزدیک شدن دما به مقدار متوسط ​​که بهترین (بهینه) برای یک گونه معین است، تعداد آنها افزایش می یابد. و این الگو به هر عامل دیگری قابل انتقال است.

محدوده پارامترهای فاکتوری که در آن بدن احساس راحتی می کند بهینه است. ارگانیسم‌هایی که حاشیه‌های مقاومت گسترده‌ای دارند مطمئناً شانس گسترده‌تر شدن را دارند. با این حال، محدودیت های گسترده استقامت برای یک عامل به معنای محدودیت گسترده برای همه عوامل نیست. این گیاه ممکن است در برابر نوسانات زیاد دما متحمل باشد، اما دامنه تحمل آب باریکی دارد. حیوانی مانند قزل آلا می تواند بسیار حساس به دما باشد اما از غذاهای متنوعی تغذیه می کند.

گاهی در طول زندگی یک فرد، تحمل (انتخاب پذیری) آن ممکن است تغییر کند. بدن با قرار گرفتن در شرایط سخت، پس از مدتی به آن عادت کرده و با آن سازگار می شود. پیامد این تغییر در بهینه فیزیولوژیکی است و این فرآیند نامیده می شود انطباقیا سازگاری

قانون حداقلتوسط بنیانگذار علم کودهای معدنی، Justus Liebig (1803-1873) فرموله شد.

یو. لیبیگ کشف کرد که عملکرد گیاه را می توان با هر یک از عناصر تغذیه ای اساسی محدود کرد، اگر فقط این عنصر کمبود داشته باشد. مشخص است که عوامل محیطی مختلف می توانند برهم کنش داشته باشند، یعنی کمبود یک ماده می تواند منجر به کمبود مواد دیگر شود. بنابراین، به طور کلی، قانون حداقل را می توان به صورت زیر فرموله کرد: عنصر یا عاملی از محیط که در حداقل حد (حدود) فعالیت حیاتی ارگانیسم را به بیشترین میزان می رساند.

با وجود پیچیدگی روابط بین موجودات و محیط آنها، همه عوامل اهمیت اکولوژیکی یکسانی ندارند. به عنوان مثال، اکسیژن یک عامل ضروری فیزیولوژیکی برای همه حیوانات است، اما از نظر اکولوژیکی فقط در زیستگاه های خاصی محدود می شود. اگر ماهی در رودخانه بمیرد، ابتدا باید غلظت اکسیژن در آب اندازه گیری شود، زیرا بسیار متغیر است، ذخایر اکسیژن به راحتی تخلیه می شود و اغلب اکسیژن کافی وجود ندارد. اگر مرگ پرندگان در طبیعت مشاهده شود، باید دلیل دیگری را جستجو کرد، زیرا میزان اکسیژن هوا از نظر نیاز موجودات زمینی نسبتاً ثابت و کافی است.

سوالات خودآزمایی:

محیط های اصلی زندگی را فهرست کنید.

شرایط محیطی چیست؟

شرایط زندگی موجودات را در زیستگاه های خاکی، آبی و زمینی-هوایی شرح دهد.

مثال هایی از چگونگی سازگاری موجودات با زندگی در زیستگاه های مختلف بیاورید؟

سازگاری موجوداتی که از موجودات دیگر به عنوان زیستگاه استفاده می کنند چیست؟

دما چه تاثیری بر انواع موجودات دارد؟

حیوانات و گیاهان چگونه آب مورد نیاز خود را تامین می کنند؟

نور چه تاثیری بر موجودات دارد؟

تأثیر آلاینده ها بر موجودات چگونه آشکار می شود؟

توضیح دهید که عوامل محیطی چیست و چگونه بر موجودات زنده تأثیر می گذارد؟

به چه عواملی محدود کننده می گویند؟

سازگاری چیست و چه اهمیتی در پراکندگی موجودات دارد؟

قوانین بهینه و حداقل چگونه خود را نشان می دهند؟