Dajte na organizmy živé bytosti neživej prírody. Hlavné faktory životného prostredia a ich vplyv na rastliny. Environmentálne faktory ovplyvňujúce živý organizmus

Spotrebný materiál a náradie

Ekológia je jednou z hlavných zložiek biológie, ktorá skúma interakciu životného prostredia s organizmami. Prostredie obsahuje rôzne faktory živej a neživej prírody. Môžu byť fyzikálne aj chemické. Medzi prvé možno nazvať teplota vzduchu, slnečné svetlo, voda, štruktúra pôdy a jej hrúbka vrstvy. Medzi faktory neživej povahy patrí aj zloženie pôdy, vzduchu a látok rozpustných vo vode. Okrem toho existujú aj biologické faktory - organizmy, ktoré žijú v takejto lokalite. Prvýkrát začali hovoriť o ekológii v 60. rokoch minulého storočia, vyplynula z disciplíny, ako je prírodná história, ktorá sa zaoberala pozorovaním organizmov a ich opisovaním. V článku sa ďalej opíšu rôzne javy, ktoré formujú prostredie. Zistíme tiež, aké sú faktory neživej prírody.

Všeobecné informácie

Najprv určme, prečo organizmy žijú na konkrétnych miestach. Naturalisti položili túto otázku počas prieskumu planéty, keď zostavili zoznam všetkých živých vecí. Potom boli odhalené dva charakteristické znaky, ktoré boli pozorované na celom území. Po prvé, v každej novej oblasti sa identifikujú nové druhy, ktoré sa predtým nenašli. Dopĺňajú zoznam úradne zaregistrovaných. Druhý - bez ohľadu na rastúci počet druhov, existuje niekoľko základných druhov organizmov, ktoré sú sústredené na jednom mieste. Biomy sú teda veľké spoločenstvá, ktoré žijú na súši. Každá skupina má svoju vlastnú štruktúru, v ktorej dominuje vegetácia. Prečo sa však v rôznych častiach sveta, aj keď sú umiestnené vo veľkej vzdialenosti od seba, stretnúť s podobnými skupinami organizmov? Poďme na to.

ľudia

V Európe a Amerike sa verí, že človek bol stvorený na dobývanie prírody. Dnes sa však ukázalo, že ľudia sú neoddeliteľnou súčasťou biotopu, a nie naopak. Preto spoločnosť prežije iba vtedy, ak bude príroda nažive (rastliny, baktérie, huby a zvieratá). Hlavnou úlohou ľudstva je ochrana ekosystému Zeme. Ale aby sme sa rozhodli, čo by sa nemalo robiť, musíme študovať zákony vzájomného pôsobenia organizmov. Neživé faktory majú v ľudskom živote mimoriadny význam. Napríklad nie je žiadnym tajomstvom, aká dôležitá je slnečná energia. Poskytuje stabilný priebeh mnohých procesov v rastlinách vrátane kultúrnych. Pestujú ich ľudia a poskytujú si jedlo.

Environmentálne faktory neživej prírody

V oblastiach s konštantnou klímou žijú biomy rovnakého typu. Aké faktory neživej prírody existujú? Zistite to. Vegetácia je determinovaná podnebím a vzhľad komunity je determinovaný vegetáciou. Faktorom neživej prírody je slnko. V blízkosti rovníka lúče padajú vertikálne k zemi. Z tohto dôvodu tropické rastliny prijímajú viac ultrafialového žiarenia. Intenzita lúčov, ktoré padajú vo veľkých zemepisných šírkach, je slabšia ako v blízkosti rovníka.

Slnko

Je potrebné poznamenať, že v dôsledku sklonu zemskej osi v rôznych oblastiach sa teplota vzduchu mení. Okrem trópov. Slnko je zodpovedné za teplotu prostredia. Napríklad v dôsledku vertikálnych lúčov sa teplo neustále udržuje v tropických oblastiach. Za týchto podmienok sa rast rastlín urýchli. Teplotná diverzita ovplyvňuje druhovú diverzitu daného územia.

vlhkosť

Neživé faktory sú vzájomne prepojené. Vlhkosť teda závisí od množstva prijatého ultrafialového žiarenia a od teploty. Teplý vzduch zadržiava vodnú paru lepšie ako studená. Počas chladenia vzduchom kondenzuje 40% vlhkosti a padá na zem vo forme rosy, snehu alebo dažďa. Na rovníku stúpajú prúdy teplého vzduchu, stenčujú a potom ochladzujú. V dôsledku toho na niektorých územiach, ktoré sa nachádzajú blízko rovníka, dochádza k zrážkam vo veľkých množstvách. Príklady zahŕňajú povodie Amazonky, ktoré sa nachádza v Južnej Amerike, a povodie Konga v Afrike. Kvôli veľkému množstvu zrážok tu existujú tropické lesy. V oblastiach, kde sú vzduchové masy absorbované súčasne na sever a na juh a vzduch, ochladzovanie opäť klesá na zem, sa tiahnu púšte. Ďalej na sever a na juh, v zemepisných šírkach USA, Ázie a Európy sa počasie neustále mení - v dôsledku silného vetra (niekedy z trópov a niekedy z polárnej, studenej strany).

pôda

Tretím faktorom neživej prírody je pôda. Má silný vplyv na distribúciu organizmov. Tvorí sa na základe zničeného podložia s prídavkom organických látok (mŕtvych rastlín). Ak požadované množstvo minerálov chýba, rastlina sa bude vyvíjať zle, v budúcnosti môže vôbec zomrieť. Pôda má osobitný význam pre poľnohospodárske činnosti ľudí. Ako viete, ľudia pestujú rôzne plodiny, ktoré sa potom jedia. Ak je zloženie pôdy neuspokojivé, rastliny z toho nebudú schopné získať všetky potrebné látky. A to zase povedie k stratám na úrode.

Faktory voľne žijúcich živočíchov

Každá rastlina sa nevyvíja samostatne, ale interaguje s ostatnými zástupcami životného prostredia. Medzi nimi sú huby, zvieratá, rastliny a dokonca aj baktérie. Vzťah medzi nimi môže byť veľmi odlišný. Začínajúc vzájomne prospešnými a končiac negatívnym dopadom na konkrétny organizmus. Symbióza je modelom interakcie medzi rôznymi jednotlivcami. Ľudia tento proces nazývajú „spolužitím“ rôznych organizmov. V tejto súvislosti sú rovnako dôležité faktory neživej povahy.

príklady

Environmentálne faktory, Podmienky prostredia majú určitý vplyv (pozitívny alebo negatívny) na existenciu a geografické rozmiestnenie živých vecí. V tejto súvislosti sa podmienky životného prostredia považujú za environmentálne faktory.

Environmentálne faktory sú veľmi rozmanité, a to tak v prírode, ako aj v ich účinkoch na živé organizmy. Obvykle sú všetky faktory životného prostredia rozdelené do troch hlavných skupín - abiotické, biotické a antropogénne.

Abiotické faktory - sú to neživé prírodné faktory, predovšetkým klimatické: slnečné svetlo, teplota, vlhkosť a miestne faktory: topografia, vlastnosti pôdy, slanosť, prúdy, vietor, žiarenie atď. (obr. 14). Tieto faktory môžu ovplyvňovať organizmy priamo, tj priamo, ako svetlo alebo teplo, alebo nepriamo, napríklad reliéf, ktorý určuje účinok priamych faktorov - svetlo, vlhkosť, vietor a ďalšie.

Obr. 14. Vplyv svetla na vývoj púpavy:
1 - za jasného svetla; 2 - pri slabom osvetlení (v tieni)

Toto sú všetky formy ľudskej činnosti, ktoré ovplyvňujú prírodné prostredie, meniace sa životné podmienky živých organizmov alebo priamo ovplyvňujú jednotlivé druhy rastlín a zvierat (obr. 15).

Obr. 15. Antropogénne faktory

Samotné organizmy môžu zase ovplyvniť podmienky ich existencie. Napríklad prítomnosť vegetácie zmierňuje denné kolísanie teploty v blízkosti zemského povrchu (pod baldachýnom lesa alebo trávy), ovplyvňuje štruktúru a chemické zloženie pôdy.

Všetky faktory životného prostredia majú určitý vplyv na organizmy a sú nevyhnutné pre ich život. Zvlášť ostré zmeny vonkajšieho vzhľadu a vnútornej štruktúry organizmov sú však spôsobené faktormi neživej prírody, ako je svetlo, teplota, vlhkosť.

Nové koncepcie

Faktory prostredia: abiotické, biotické, antropogénne

otázky

Čo sú faktory životného prostredia?
O ktorých skupinách faktorov životného prostredia viete?

premýšľať

Aký význam majú zelené rastliny pre život na našej planéte?

priradenie

Ak sa chcete lepšie naučiť učebný materiál, naučte sa pracovať s textom učebnice.

Ako pracovať s textom učebnice

Prečítajte si nadpis odseku. Odráža jeho hlavný obsah.
Prečítajte si otázky pred odsekom. Pokúste sa na ne odpovedať. Toto vám pomôže lepšie porozumieť textu odseku.
Prečítajte si otázky na konci odseku. Pomôžu zvýrazniť najdôležitejší materiál odseku.
Prečítajte si text, mentálne ho rozdeľte na „sémantické jednotky“, vytvorte plán.
Zoraďte text (naučte sa nové pojmy a definície podľa srdca, zapamätajte si hlavné body, naučte sa, ako ich dokázať a potvrďte pomocou príkladov).
Krátko odseknite odsek.

Biológia je veda života, živých organizmov, ktoré žijú na Zemi.

Biológia študuje štruktúru a životné funkcie živých organizmov, ich rozmanitosť, zákony historického a individuálneho vývoja.

Oblasť distribúcie života je špeciálny plášť Zeme - biosféra.

Biologická časť o vzťahoch organizmov medzi nimi a ich prostredím sa nazýva ekológia.

Biológia úzko súvisí s mnohými aspektmi ľudskej praktickej činnosti - poľnohospodárstvo, medicína, rôzne priemyselné odvetvia, najmä potraviny a svetlo atď.

Živé organizmy na našej planéte sú veľmi rozmanité. Vedci rozlišujú štyri kráľovstvá živých vecí: baktérie, huby, rastliny a zvieratá.

Každý živý organizmus pozostáva z buniek (výnimkou sú vírusy). Živé organizmy živia, dýchajú, vylučujú metabolické produkty, rastú, vyvíjajú, množia, vnímajú účinky prostredia a reagujú na ne.

Každý organizmus žije v špecifickom prostredí. Všetko, čo obklopuje živú bytosť, sa nazýva biotop.

Na našej planéte sú štyri hlavné biotopy, vyvinuté a obývané organizmami. Je to vodný, pozemný vzduch, pôda a životné prostredie vnútri živých organizmov.

Každé prostredie má svoje špecifické životné podmienky, ktoré sa organizmy prispôsobujú. Toto vysvetľuje veľkú rozmanitosť živých organizmov na našej planéte.

Podmienky prostredia majú určitý vplyv (pozitívny alebo negatívny) na existenciu a geografické rozmiestnenie živých vecí. V tejto súvislosti sa podmienky životného prostredia považujú za environmentálne faktory.

Obvykle sú všetky faktory životného prostredia rozdelené do troch hlavných skupín - abiotické, biotické a antropogénne.

Príroda je všetko, čo nás obklopuje, a všetko, čo sa vytvára bez ľudskej účasti. V tomto súbore objekty živej a neživej prírody dokonale koexistujú. Ak všetky živé veci dýchajú, živia sa, rastú a množia sa, potom telá neživej prírody takmer vždy zostanú nezmenené, statické.

Ak sa obzeráte okolo seba, všade nás obklopujú objekty neživej prírody: v diaľke tečie potok, v diaľke sú viditeľné vysoké hory, vietor spadne s padajúcimi listami, oblaky vznášajú sa po oblohe a Slnko srdečne otepľuje. To všetko: vzduch, voda, oblaky, spadnuté lístie, vietor a slnko sú objekty neživej prírody.

Okrem toho, neživá príroda je prvoradá, narodil sa život na Zemi. Všetky živé organizmy používajú dary neživej prírody, existujú na úkor nej a nakoniec sa po smrti stanú jej objektmi. Takže pokácený kmeň stromu, spadnuté lístie, mŕtvola zvieraťa sú už tela neživej prírody.

Znaky neživých predmetov

Ak porovnáme objekty neživej prírody s živými organizmami, je ľahké vymenovať hlavné znaky neživých objektov: nerastú, nerozmnožujú sa, nedýchajú, nejedia a neumierajú. Napríklad hory, ktoré sa už raz objavili, smerujú svoje vrcholy k oblohe. Alebo planéty, pred miliardami rokov usporiadané v harmonickej slnečnej sústave, naďalej existujú.

Preto medzi hlavné charakteristické znaky neživých objektov patrí:

stabilita
Slabá volatilita
Neschopnosť dýchať, jesť. Jednoducho nepotrebujú jedlo.
Neschopnosť reprodukcie. Zároveň samotné objekty neživej prírody, ktoré sa raz objavili na Zemi, nezmiznú a nezomrú. Pokiaľ nie sú pod vplyvom životného prostredia schopní prejsť do iného štátu. Napríklad sa z kameňa môže časom zmeniť prach. Najvýraznejším príkladom reinkarnácie je vodný cyklus v prírode, v ktorom neživý objekt (voda) prechádza všetkými stupňami svojho stavu, premieňajúc sa z vody na paru, potom opäť na vodu a nakoniec na ľad.
Neschopnosť pohybu. Väčšina objektov neživej prírody je inertná. Takže kameň sa pohybuje, aj keď iba tlačiť. A voda v rieke tečie iba preto, že prvky, z ktorých pozostáva, majú slabé vnútorné spojenia a majú tendenciu zaujať najnižšie miesto a tvoriť potok.
Neschopnosť rásť. Napriek skutočnosti, že objekty neživej prírody sa môžu meniť v objeme (napríklad hory „rastú“, zvyšujú sa soľné kryštály atď.), K zvýšeniu nedochádza, pretože sa vytvárajú nové bunky. A pretože „noví prisťahovalci“ sú spojení so starými.

Neživé objekty: príklady

Existuje toľko predmetov neživej prírody a sú také rozmanité, že len veda prosolov nemôže študovať všetky z nich. V súčasnosti sa to zaoberá niekoľkými vedami: chémia, fyzika, geológia, hydrografia, astronómia atď.

Podľa jednej z existujúcich klasifikácií sú všetky objekty neživej prírody rozdelené do troch veľkých skupín:

pevné látky, Patria sem všetky horniny, minerály, látky, ktoré tvoria pôdu, ľadovce a ľadovce, planéty. Sú to kamene a ložiská zlata, kamene a diamanty, Slnko a Mesiac, kométy a asteroidy, snehové vločky a krupobitie, zrná piesku a kryštálov.

Tieto objekty majú jasný tvar, nepotrebujú jedlo, nedýchajú a nerastú.

Tekuté telieska - všetky tieto objekty sú neživej prírody, sú v stave tekutosti a nemajú špecifický tvar. Napríklad rosa a dažďové kvapky, hmla a oblaky, sopečná láva a rieka.

Všetky tieto typy objektov neživej prírody sú úzko prepojené s inými telom, ale tiež nepotrebujú jedlo, dýchanie a nie sú schopné reprodukcie.

Plynné telá - všetky látky pozostávajúce z plynov: vzdušné masy, vodná para, hviezdy. Atmosféra našej planéty je najväčším objektom neživej prírody, ktorá, ak sa zmení, je len pod vplyvom životného prostredia. Zároveň sa však nekŕmuje, nerastie, nerastie. Pre život je však životne dôležitý vzduch.

Aké objekty neživej prírody sú potrebné pre život

Už sme spomenuli, že bez objektov neživého prírodného života je život na našej planéte nemožný. Zo všetkého množstva pre existenciu živej prírody majú osobitný význam tieto telá neživej prírody:

Pôda. Trvalo niekoľko miliárd rokov, kým sa pôda začala vyznačovať vlastnosťami, ktoré umožňovali výskyt rastlín. Je to pôda, ktorá viaže atmosféru, hydrosféru a litosféru, najdôležitejšie fyzikálne a chemické reakcie v pôde: zastarané rastliny a zvieratá sa rozkladajú, premieňajú sa na minerály. Pôda chráni živé organizmy pred toxínmi a neutralizuje toxické látky.
ovzdušia- Základná látka pre život, pretože všetky objekty voľne žijúcich živočíchov dýchajú. Rastliny potrebujú vzduch nielen na dýchanie, ale aj na tvorbu živín.
voda- základ nadácií a hlavná príčina vzniku života na Zemi. Všetky živé organizmy potrebujú vodu, pre niektoré je to biotop (ryby, morské živočíchy, riasy), pre iné - zdroj výživy (rastliny), pre ostatné - najdôležitejšia zložka výživovej schémy (zvieratá, rastliny).
Slnko - Ďalší objekt neživej prírody, ktorý sa stal dôvodom vzniku života na našej planéte. Jeho teplo a energia sú potrebné pre rast a reprodukciu, bez slnečných rastlín nebude rásť, zomrie mnoho fyzikálnych a chemických reakcií a cyklov, ktoré podporujú rovnováhu života na Zemi.

Spojenie neživej prírody s bývaním je veľmi mnohostranné. Všetky prírodné telá, ktoré nás obklopujú, sú neoddeliteľne spojené tisíckami nití. Napríklad človek je objektom živej prírody, ale na život potrebuje vzduch, vodu a Slnko. A to sú objekty neživej prírody. Alebo rastliny - ich život nie je možný bez pôdy, vody, slnečného tepla a svetla. Vietor - objekt neživej prírody, významne ovplyvňuje schopnosť rastlín rozmnožovať sa, šíriť semená alebo fúkať suché listy zo stromov.

Na druhej strane živé organizmy vždy ovplyvňujú objekty neživej prírody. Mikroorganizmy, ryby a zvieratá, ktoré žijú vo vode, podporujú chemické zloženie rastlín, ich odumretie a rozpad, nasýtenie pôdy mikroelementmi.

Vplyv prostredia na organizmus.

Každý organizmus je otvorený systém, čo znamená, že prijíma látku, energiu, informácie zvonku, a teda je úplne závislý od životného prostredia. Odráža sa to v zákone, ktorý objavil ruský vedec K.F. Volant: „výsledky vývoja (zmien) ktoréhokoľvek objektu (organizmu) sú určené pomerom jeho vnútorných znakov a charakteristík prostredia, v ktorom sa nachádza.“ Tento zákon sa niekedy nazýva prvý zákon o životnom prostredí, pretože je univerzálny.

Organizmy ovplyvňujú životné prostredie zmenou zloženia plynov v atmosfére (H: ako výsledok fotosyntézy), podieľajú sa na tvorbe pôdy, topografie, podnebia atď.

Hranica vplyvu organizmov na životné prostredie je opísaná v inom zákone o životnom prostredí (Kurazhkovsky Yu.N.): každý druh organizmov, ktoré do neho konzumujú látky potrebné pre životné prostredie a do neho izolujú produkty svojej životnej činnosti, ho mení tak, že životné prostredie sa stáva nevhodným pre svoju existenciu. ,

1.2.2. Environmentálne environmentálne faktory a ich klasifikácia.

Nazýva sa veľa jednotlivých prvkov biotopu, ktoré ovplyvňujú organizmy najmenej v jednom zo štádií individuálneho vývoja environmentálne faktory.

Podľa charakteru pôvodu sa rozlišujú abiotické, biotické a antropogénne faktory. (Snímka 1)

Abiotické faktory - to sú vlastnosti neživej prírody (teplota, svetlo, vlhkosť, zloženie vzduchu, vody, pôdy, prirodzeného žiarenia Zeme, topografia) atď., ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú živé organizmy.

Biotické faktory - to sú všetky formy vzájomného vplyvu živých organizmov. Pôsobenie biotických faktorov môže byť priame alebo nepriame, vyjadrené zmenou podmienok prostredia, napríklad zmenou zloženia pôdy pod vplyvom baktérií alebo zmenou mikroklímy v lese.

Vzájomné vzťahy medzi jednotlivými druhmi organizmov sú základom existencie populácií, biocenóz a biosféry ako celku.

Doteraz biotické faktory zahŕňali aj expozíciu ľudí živým organizmom, v súčasnosti sa však vyčleňuje osobitná kategória faktorov generovaných ľuďmi.

Antropogénne faktory- to sú všetky formy činnosti ľudskej spoločnosti, ktoré vedú k zmene charakteru biotopu a iných druhov a majú priamy vplyv na ich životy.

Ľudské činnosti na planéte by sa mali vyberať osobitnou silou, ktorá má priame aj nepriame účinky na prírodu. Medzi priame účinky patrí konzumácia, rozmnožovanie a ľudské usadenie jednotlivých druhov zvierat a rastlín a vytváranie celých biocenóz. Nepriamy vplyv sa vykonáva zmenou biotopov organizmov: podnebie, riečny režim, stav pôdy atď. S rastúcou populáciou a technickým vybavením ľudstva sa podiel antropogénnych environmentálnych faktorov neustále zvyšuje.

Faktory prostredia sú premenlivé v čase a priestore. Niektoré environmentálne faktory sa pri vývoji druhov považujú za relatívne konštantné po dlhé časové obdobie. Napríklad gravitácia, slnečné žiarenie, soľné zloženie oceánu. Väčšina faktorov prostredia - teplota vzduchu, vlhkosť, rýchlosť vzduchu - sú veľmi variabilné v priestore a čase.

V súlade s týmto, v závislosti od pravidelnosti expozície, sú faktory prostredia rozdelené na (Slide 2):

· pravidelný periodikum , zmena dopadu v dôsledku denného obdobia, ročného obdobia alebo rytmu prílivu a odlivu v oceáne. Napríklad: pokles teploty v miernom klimatickom pásme severnej zemepisnej šírky s nástupom zimy atď.

· nepravidelne periodicky katastrofické javy: búrky, sprchy, povodne atď.

· jednorazových, vznikajú spontánne, bez jasného vzoru, jednorazovo. Napríklad vznik novej sopky, požiare, ľudské činnosti.

Každý živý organizmus je teda ovplyvnený neživou prírodou, organizmami iných druhov, vrátane ľudí, a zasa ovplyvňuje každú z týchto zložiek.

Faktory sa podľa priority delia na: primárny a sekundárne .

primárny environmentálne faktory vždy existovali na planéte, ešte predtým, ako sa objavili živé bytosti, a všetky živé veci prispôsobené týmto faktorom (teplota, tlak, príliv, odliv, sezónna a denná frekvencia).

sekundárne faktory prostredia vznikajú a menia sa v dôsledku premenlivosti primárnych faktorov prostredia (zákal, vlhkosť atď.).

Podľa účinku na telo sú všetky faktory rozdelené do priame faktory a nepriamy .

Podľa stupňa dopadu sa delia na smrteľné (vedúce k smrti), extrémne, obmedzujúce, obťažujúce, mutagénne, teratogénne, vedúce k deformáciám počas individuálneho vývoja).

Každý environmentálny faktor je charakterizovaný určitými kvantitatívnymi ukazovateľmi: sila, tlak, frekvencia, intenzita atď.

1.2.3. Vzory pôsobenia environmentálnych faktorov na organizmy. Limitujúci faktor. Zákon Liebigovho minima. Shelfordov zákon tolerancie. Doktrína ekologických optimov druhov. Interakcia environmentálnych faktorov.

Napriek rôznym environmentálnym faktorom a rôznej povahe ich pôvodu existujú určité všeobecné pravidlá a vzorce ich vplyvu na živé organizmy. Akýkoľvek environmentálny faktor môže ovplyvniť telo nasledovne (Slide):

· Zmeniť geografické rozšírenie druhov;

· Zmena plodnosti a úmrtnosti druhov;

· Príčina migrácie;

· Podporovať vzhľad adaptačných vlastností a prispôsobenia druhov.

Najúčinnejším účinkom faktora je určitá hodnota faktora, ktorý je pre telo optimálny, a nie jeho kritické hodnoty. Zvážte zákony pôsobenia faktora na organizmy. (Prezentácia).

Závislosť výsledku pôsobenia environmentálneho faktora od jeho intenzity sa nazýva priaznivý rozsah pôsobenia environmentálneho faktora optimálna zóna (normálny život). Čím väčšia je odchýlka faktora od optima, tým viac tento faktor inhibuje životnú aktivitu obyvateľstva. Tento rozsah sa nazýva zóna útlaku (pesimum) , Maximálne a minimálne tolerované hodnoty faktora sú kritickými bodmi, za ktorými už nie je možná existencia organizmu alebo populácie. Nazýva sa rozsah pôsobenia faktora medzi kritickými bodmi zóna tolerancie (výdrž) tela vo vzťahu k tomuto faktoru. Bod na osi x, ktorý zodpovedá najlepšiemu ukazovateľu životnej činnosti tela, znamená optimálnu hodnotu faktora a nazýva sa optimálny bod. Pretože je ťažké určiť optimálny bod, zvyčajne hovoria optimálna zóna alebo zónu pohodlia. Minimálne, maximálne a optimálne body sú teda tri svetové strany ktoré určujú možné reakcie tela na tento faktor. Ekologické podmienky, v ktorých faktor (alebo kombinácia faktorov) presahuje komfortnú zónu a má depresívny účinok, sa v ekológii nazýva extrémnej .

Uvažované vzorce sa nazývajú „Optimálne pravidlo“ .

Pre život organizmov je potrebná určitá kombinácia podmienok. Ak sú všetky podmienky prostredia priaznivé, s výnimkou jedného, \u200b\u200bpotom sa tento stav stáva životne dôležitým pre život príslušného organizmu. Obmedzuje (obmedzuje) vývoj tela, preto sa nazýva obmedzujúci faktor , teda limitujúcim faktorom je environmentálny faktor, ktorého hodnota presahuje hranice prežitia druhov.

Napríklad zimné ryby vo vodných útvaroch sú spôsobené nedostatkom kyslíka, kapre nežijú v oceáne (slaná voda), červy v pôde migrujú kvôli nadmernej vlhkosti a nedostatku kyslíka.

Pôvodne sa zistilo, že vývoj živých organizmov obmedzuje nedostatok akejkoľvek zložky, napríklad minerálnych solí, vlhkosti, svetla atď. V polovici 19. storočia nemecký organický chemik Eustace Liebig ako prvý experimentálne dokázal, že rast rastlín závisí od živín v relatívne minimálnom množstve. Tento jav nazval zákonom minima; na počesť autora sa tiež volá liebigov zákon , (Barrel z Liebigu).

V modernom znení zákon, minimálny Znie to takto: vytrvalosť tela je určená najslabším článkom reťazca jeho environmentálnych potrieb. Ako sa však ukázalo neskôr, nielen nevýhodou, ale aj nadmerným faktorom, napríklad stratou úrody v dôsledku dažďov, saturáciou pôdy hnojivami atď. Predstava, že limitujúcim faktorom môže byť maximum, môže byť predstavená 70 rokov po Liebigu americkým zoológom V. Shelfordom, ktorý sformuloval zákon tolerancie , Podľa zákon tolerancie, limitujúcim faktorom prosperity populácie (organizmu) môže byť aspoň maximálny dopad na životné prostredie a rozsah medzi nimi určuje mieru vytrvalosti (limit tolerancie) alebo environmentálnu valenciu organizmu voči tomuto faktoru.

Zásada obmedzujúcich faktorov platí pre všetky typy živých organizmov - rastliny, zvieratá, mikroorganizmy a uplatňuje sa na abiotické aj biotické faktory.

Napríklad konkurencia iného druhu sa môže stať limitujúcim faktorom rozvoja organizmov daného druhu. V poľnohospodárstve sa často stáva obmedzujúcim faktorom škodca a burina a pre niektoré rastliny sa obmedzujúcim faktorom rozvoja stáva nedostatok (alebo neprítomnosť) predstaviteľov iného druhu. Napríklad do Kalifornie bol privezený nový druh fíg zo Stredomoria, ale nepriniesol ovocie, kým odtiaľ nepriniesol jediný druh opeľujúcich včiel.

V súlade so zákonom tolerancie sa akýkoľvek prebytok látky alebo energie javí ako znečisťujúci začiatok.

Prebytočná voda je teda dokonca aj vo vyprahnutých oblastiach škodlivá a voda sa dá považovať za bežnú znečisťujúcu látku, hoci v optimálnom množstve je to jednoducho nevyhnutné. Prebytočná voda interferuje najmä s normálnou tvorbou pôdy v oblasti chernozemu.

Široká ekologická valencia druhu vzhľadom na abiotické faktory prostredia je označená pridaním predpony „evry“ k názvu, úzkej „steny“. Nazývajú sa druhy, ktorých existencia si vyžaduje prísne definované environmentálne podmienky stenobiontic a druhy, ktoré sa prispôsobujú ekologickej situácii so širokou škálou zmien parametrov - eurybiontic .

Nazývajú sa napríklad zvieratá, ktoré tolerujú významné kolísanie teploty eurythermic, typický úzky teplotný rozsah stenothermal organizmy. (Prezentácia). Malé teplotné zmeny majú malý vplyv na eurytermické organizmy a môžu byť fatálne pre stenotermické organizmy (obr. 4). Evrigidroidnye a stenogidroidnye organizmy sa líšia v reakcii na kolísanie vlhkosti. euryhaline a stenohaline - majú inú reakciu na stupeň slanosti média. Evrioyknye - organizmy sú schopné žiť na rôznych miestach, a - stenooyknye - preukázať prísne požiadavky na výber biotopu.

Pokiaľ ide o tlak, všetky organizmy sa delia na eurybathic a stenobathic alebo stopobatnye (hlbokomorské ryby).

Vo vzťahu k emitovanému kyslíku evrioksibionty (kaprovec, kapor) a stenooksibiont s (šedá).

Vo vzťahu k územiu (biotop) - eurytopic (veľký tit) a stenotopic (Osprey).

Pokiaľ ide o jedlo - euryphages (korvidy) a stenofagi medzi ktorými môžeme rozlíšiť ichthyophagi (Osprey) entomophages (chrobák, rýchly, prehĺtací), gerpetofagi (Bird je tajomníkom).

Ekologické valencie druhu s ohľadom na rôzne faktory môžu byť veľmi rozmanité, čo v prírode vytvára rôzne úpravy. Súbor ekologických valencií vo vzťahu k rôznym environmentálnym faktorom je ekologické spektrum druhov .

Hranica tolerancie organizmu sa mení počas prechodu z jednej fázy vývoja do druhej. Mladé organizmy sú často zraniteľnejšie a náročnejšie na životné prostredie ako dospelí.

Najkritickejším z hľadiska vplyvu rôznych faktorov je obdobie rozmnožovania: počas tohto obdobia sa mnohé faktory obmedzujú. Ekologická valencia pre chovných jedincov, semená, embryá, larvy, vajcia je zvyčajne užšia ako pre dospelé nehniezdiace rastliny alebo zvieratá toho istého druhu.

Napríklad veľa morských živočíchov môže niesť brakickú alebo sladkú vodu s vysokým obsahom chloridov, takže často vstupujú do riek proti prúdu. Ich larvy však nemôžu žiť v takýchto vodách, takže druh sa nemôže v rieke rozmnožovať a tu sa neusadzuje na trvalých biotopoch. Mnoho vtákov letí, aby priviedli kurčatá na miesta s teplejším podnebím atď.

Doteraz to bola otázka hranice tolerancie živého organizmu vo vzťahu k jednému faktoru, ale v prírode všetky environmentálne faktory pôsobia spoločne.

Optimálne limity vytrvalosti zóny a tela vzhľadom na akýkoľvek faktor prostredia sa môžu meniť v závislosti od kombinácie iných faktorov súčasne. Tento model sa nazýva interakcie environmentálnych faktorov (súhvezdí ).

Napríklad je známe, že teplo sa ľahšie toleruje skôr v suchom ako vo vlhkom vzduchu; pri nízkych teplotách pri silnom vetre je riziko zamrznutia omnoho vyššie ako v pokojnom počasí. Najmä pre rast rastlín je potrebný prvok, ako je napríklad zinok, a práve on je často limitujúcim faktorom. Ale pre rastliny rastúce v tieni je ich potreba menšia ako u rastlín na slnku. Existuje tzv. Kompenzácia faktorov.

Vzájomná kompenzácia má však určité hranice a nie je možné úplne nahradiť jeden z faktorov druhým. Úplná neprítomnosť vody alebo dokonca jedného z nevyhnutných prvkov minerálnej výživy znemožňuje život rastlín napriek najvýhodnejším kombináciám iných podmienok. Z toho vyplýva záver, že všetky environmentálne podmienky potrebné na zachovanie života zohrávajú rovnakú úlohu a akýkoľvek faktor môže obmedziť existenciu organizmov - jedná sa o zákon rovnocennosti všetkých životných podmienok.

Je známe, že každý faktor nerovnomerne ovplyvňuje rôzne funkcie tela. Podmienky, ktoré sú optimálne pre niektoré procesy, napríklad pre rast tela, sa môžu ukázať ako zóny útlaku pre iných, napríklad pre reprodukciu, a pre tretie presahujú toleranciu, to znamená viesť k smrti. Preto je životný cyklus, podľa ktorého telo v určitých obdobiach vykonáva predovšetkým určité funkcie - výživa, rast, rozmnožovanie, presídlenie - vždy v súlade so sezónnymi zmenami environmentálnych faktorov, ako je sezónnosť vo svete rastlín, v dôsledku meniacich sa ročných období.

Medzi zákonmi upravujúcimi vzájomné pôsobenie jednotlivca alebo jednotlivca s jeho prostredím zdôrazňujeme pravidlo zhody environmentálnych podmienok genetickej predurčenia organizmu , Tvrdí to že druhy organizmov môžu dovtedy existovať, pokiaľ prirodzené prostredie, ktoré ju obklopuje, zodpovedá genetickým možnostiam adaptácie tohto druhu na jeho výkyvy a zmeny. Každý živý druh vznikol v konkrétnom prostredí, prispôsobenom na ten istý stupeň, a ďalšia existencia tohto druhu je možná iba v danom alebo blízkom prostredí. Prudká a rýchla zmena v životnom prostredí môže viesť k tomu, že genetické schopnosti druhu nebudú dostatočné na prispôsobenie sa novým podmienkam. Na tomto je založená najmä jedna z hypotéz vyhynutia veľkých plazov s prudkou zmenou abiotických podmienok na planéte: veľké organizmy sú menej variabilné ako malé organizmy, takže potrebujú oveľa viac času na adaptáciu. Z tohto hľadiska sú základné premeny prírody nebezpečné pre existujúce druhy vrátane samotného človeka.

1.2.4. Prispôsobenie organizmov nepriaznivým podmienkam prostredia

Environmentálne faktory sa môžu objaviť ako:

· podnety a spôsobiť adaptívne zmeny fyziologických a biochemických funkcií;

· obmedzovača určenie nemožnosti existencie za týchto podmienok;

· modifikátory spôsobujúce anatomické a morfologické zmeny v organizmoch;

· signály , označujúce zmeny v iných environmentálnych faktoroch.

V procese adaptácie na nepriaznivé podmienky prostredia boli organizmy schopné vyvinúť tri hlavné spôsoby, ako sa im vyhnúť.

Aktívnym spôsobom - prispieva k zvýšenej odolnosti, k rozvoju regulačných procesov, ktoré napriek nepriaznivým faktorom umožňujú vykonávanie všetkých životne dôležitých funkcií organizmov.

Napríklad teplokrvnosť u cicavcov a vtákov.

Pasívna cesta Je spojená s podriadením životných funkcií tela zmene environmentálnych faktorov. Napríklad tento jav skrytý život sprevádzané prerušením života, keď rybník vyschne, ochladí sa atď. až do stavu imaginárna smrť alebo pozastavená animácia .

Napríklad sušené semená rastlín, ich spory, ako aj malé zvieratá (rotiféry, nematódy) vydržia teploty pod 200 ° C. Príklady pozastavenej animácie? Zimná dormancia rastlín, hibernácia stavovcov, ochrana semien a spór v pôde.

Fenomén, v ktorom existuje dočasný fyziologický odpočinok v individuálnom vývoji niektorých živých organizmov v dôsledku nepriaznivých environmentálnych faktorov, sa nazýva diapauza .

Predchádzanie nepriaznivým účinkom - vývoj takých životných cyklov v tele, v ktorých najzraniteľnejšie fázy jeho vývoja končia v najpriaznivejších obdobiach roka, pokiaľ ide o teplotu a ďalšie podmienky.

Obvyklým spôsobom pre tieto zariadenia je migrácia.

Nazýva sa evolučná adaptácia organizmov na podmienky prostredia vyjadrená zmenou ich vonkajších a vnútorných znakov adaptácia , Existujú rôzne typy úprav.

Morfologické úpravy, Organizmy majú také vlastnosti vonkajšej štruktúry, ktoré prispievajú k prežitiu a úspešnému fungovaniu organizmov v ich obvyklých podmienkach.

Napríklad zjednodušený tvar tela vodných živočíchov, štruktúra sukulentov, prispôsobenie halofytov.

Morfologický typ adaptácie zvieraťa alebo rastliny, v ktorom majú vonkajší tvar, ktorý odráža spôsob, akým interagujú so svojím prostredím, sa nazýva forma života druhu , V procese adaptácie na rovnaké podmienky prostredia môžu mať rôzne druhy života podobnú formu života.

Napríklad veľryba, delfín, žralok, tučniak.

Fyziologické úpravy prejavuje sa vo vlastnostiach enzymatického súboru v tráviacom trakte zvierat, ktorý je určený zložením potravy.

Napríklad poskytnutie vlhkosti oxidáciou tuku v ťavách.

Behaviorálne úpravy - prejavuje sa vo vytváraní prístreškov, pohybe s cieľom vybrať si najvýhodnejšie podmienky, odradzujúcich dravcov, skrývajúcich sa, flockajúcich atď.

Adaptácie každého organizmu sú určené jeho genetickou predispozíciou. Pravidlo súladu s podmienkami prostredia genetickej predurčenia uvádza: ak prostredie, ktoré obklopuje určitý druh organizmov, zodpovedá genetickým možnostiam adaptácie tohto druhu na jeho výkyvy a zmeny, tento druh môže existovať. Prudká a rýchla zmena podmienok prostredia môže viesť k tomu, že miera adaptačných reakcií bude zaostávať za zmenami podmienok prostredia, čo povedie k eliminácii druhu. Vyššie uvedené platí pre ľudí.

1.2.5. Hlavné abiotické faktory.

Znovu pripomeňme, že abiotické faktory sú vlastnosti neživej prírody, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú živé organizmy. Snímok 3 ukazuje klasifikáciu abiotických faktorov.

teplota je najdôležitejším klimatickým faktorom. Závisí to od nej rýchlosť metabolizmu organizmy a ich geografické rozdelenie, Každý organizmus je schopný žiť v určitom teplotnom rozmedzí. A hoci pre rôzne typy organizmov ( eurytermálny a stenotermálny) tieto intervaly sú rôzne, pre väčšinu z nich je zóna optimálnych teplôt, pri ktorých sa životne dôležité funkcie vykonávajú najaktívnejšie a najúčinnejšie, pomerne malá. Teplotný rozsah, v ktorom môže existovať život, je približne 300 ° C: od -200 do +100 ° C. Väčšina druhov a väčšina ich činnosti sú však obmedzené na ešte užší teplotný rozsah. Niektoré organizmy, najmä v pokoji, môžu existovať aspoň nejaký čas pri veľmi nízkych teplotách. Niektoré typy mikroorganizmov, najmä baktérie a riasy, sú schopné žiť a množiť sa pri teplotách blízkych bodu varu. Horná hranica pre horúce jarné baktérie je 88 ° C, pre modrozelené riasy - 80 ° C a pre najstabilnejšie ryby a hmyz - asi 50 ° C. Horná medzná hodnota faktora je spravidla kritickejšia ako dolná, hoci mnoho organizmov je blízko horných. limity tolerancie fungujú efektívnejšie.

U vodných živočíchov je rozsah teplotnej tolerancie obvykle užší v porovnaní so suchozemskými zvieratami, pretože rozsah teplotných výkyvov vo vode je menší ako na súši.

Z hľadiska účinkov na živé organizmy je veľmi dôležitá variabilita teploty. Teplota v rozmedzí od 10 do 20 ° C (v priemere 15 ° C) nevyhnutne neovplyvňuje telo ako konštantná teplota 15 ° C. Životná aktivita organizmov, ktoré sú v prírode zvyčajne vystavené rôznym teplotám, je úplne alebo čiastočne potlačená alebo spomalená pôsobením konštantná teplota. Použitím premenlivej teploty bolo možné urýchliť vývoj vajec kobylky v priemere o 38,6% v porovnaní s ich vývojom pri konštantnej teplote. Zatiaľ nie je jasné, či je zrýchľujúci účinok spôsobený samotnými teplotnými výkyvmi alebo zvýšeným rastom spôsobeným krátkodobým zvýšením teploty a nie je kompenzovaný spomalením rastu, keď klesá.

Teplota je teda dôležitým a veľmi často obmedzujúcim faktorom. Teplotné rytmy do značnej miery riadia sezónnu a dennú aktivitu rastlín a zvierat. Teplota často spôsobuje vytváranie zón a stratifikáciu vo vodných a suchozemských biotopoch.

vodafyziologicky nevyhnutné pre všetky protoplazmy. Z hľadiska životného prostredia slúži ako obmedzujúci faktor tak v suchozemských, ako aj vo vodných prostrediach, kde je jeho množstvo vystavené silným výkyvom alebo kde vysoká slanosť prispieva k úbytku vody v tele osmózou. Všetky živé organizmy sa v závislosti od svojich potrieb vody, a teda od rozdielov v biotopoch, delia na niekoľko ekologických skupín: vodné alebo vodné hydrofilné - neustále žijú vo vode; vlhkomilné - žijú vo veľmi vlhkých biotopoch; mezofilné - charakterizované miernou potrebou vody a suchomilné - žijú v suchých biotopoch.

zrážky a vlhkosť sú hlavné veličiny merané štúdiom tohto faktora. Množstvo zrážok závisí hlavne od trás a charakteru veľkých pohybov vzdušných hmôt. Napríklad vetry fúkajúce z oceánu ponechávajú väčšinu vlhkosti na svahoch smerujúcich k oceánu, pričom za horami zanecháva „dažďový tieň“, čo prispieva k formovaniu púšte. Keď sa vzduch dostane hlboko do zeme, hromadí určité množstvo vlhkosti a opäť sa zvyšuje množstvo zrážok. Púšte sa zvyčajne nachádzajú za vysokými pohoriami alebo pozdĺž tých brehov, kde fúka vietor z obrovských suchých vnútrozemských oblastí a nie z oceánu, napríklad púšte Nami v juhozápadnej Afrike. Distribúcia zrážok počas sezón je pre organizmy mimoriadne dôležitým obmedzujúcim faktorom. Podmienky vytvorené v dôsledku rovnomerného rozdelenia zrážok sú úplne odlišné, ako keď zrážky nastanú počas jednej sezóny. V tomto prípade musia zvieratá a rastliny vydržať obdobia dlhodobého sucha. Nerovnomerné rozloženie zrážok počas sezón sa spravidla vyskytuje v trópoch a subtropoch, kde sú často dobre definované mokré a suché obdobia. V tropickej zóne sezónny rytmus vlhkosti reguluje sezónnu aktivitu organizmov podobnú sezónnemu rytmu tepla a svetla v miernom pásme. Rosa môže predstavovať významný a na miestach s malými zrážkami veľmi dôležitý príspevok k celkovým zrážkam.

vlhkosť - parameter charakterizujúci obsah vodnej pary vo vzduchu. Absolútna vlhkosť nazýva sa množstvo vodnej pary na jednotku objemu vzduchu. V súvislosti so závislosťou množstva pary zadržiavanej vzduchom od teploty a tlaku predstavuje pojem relatívna vlhkosť je pomer pary obsiahnutej vo vzduchu k nasýtenej pare pri danej teplote a tlaku. Pretože v prírode je denný rytmus vlhkosti - zvýšenie v noci a zníženie počas dňa a jeho vertikálne a horizontálne vibrácie, tento faktor spolu so svetlom a teplotou zohráva dôležitú úlohu pri regulácii aktivity organizmov. Vlhkosť mení účinky teplotnej výšky. Napríklad v podmienkach vlhkosti blízkej kritickým má teplota dôležitejší obmedzujúci účinok. Podobne zohráva dôležitejšiu úlohu vlhkosť, ak je teplota blízko hraničných hodnôt. Veľké rybníky výrazne zmierňujú pôdne podnebie, pretože voda sa vyznačuje veľkým latentným teplom vyparovania a topenia. V skutočnosti existujú dva hlavné typy podnebia: kontinentálne s extrémnymi hodnotami teploty a vlhkosti a marine, ktorá sa vyznačuje menej ostrými výkyvmi, čo sa vysvetľuje zmäkčovacím účinkom veľkých nádrží.

Rezervy povrchovej vody dostupné pre živé organizmy závisia od množstva zrážok v danej oblasti, ale tieto hodnoty sa vždy nezhodujú. Takže s použitím podzemných zdrojov, kde voda pochádza z iných oblastí, môžu zvieratá a rastliny prijímať viac vody ako z ich príjmu so zrážkami. Naopak, dažďová voda sa pre organizmy niekedy stáva okamžite neprístupnou.

Žiarenie slnka predstavuje elektromagnetické vlny rôznych dĺžok. Je to absolútne nevyhnutné pre voľne žijúce zvieratá, pretože je hlavným vonkajším zdrojom energie. Distribučné spektrum energie slnečného žiarenia mimo zemskej atmosféry (obr. 6) ukazuje, že približne polovica slnečnej energie je emitovaná v infračervenej oblasti, 40% vo viditeľnej a 10% v ultrafialovej a röntgenovej oblasti.

Treba mať na pamäti, že spektrum elektromagnetického žiarenia Slnka je veľmi široké (obr. 7) a jeho frekvenčné rozsahy rôznymi spôsobmi ovplyvňujú živú hmotu. Atmosféra Zeme, vrátane ozónovej vrstvy, selektívne, tj selektívne vo frekvenčných rozsahoch, absorbuje energiu elektromagnetického žiarenia od Slnka a hlavne žiarenie s vlnovou dĺžkou 0,3 až 3 μm sa dostane na povrch Zeme. Dlhé a kratšie vlnové dĺžky sú absorbované atmosférou.

S rastúcou vzdialenosťou solárneho zenitu sa relatívny obsah infračerveného žiarenia zvyšuje (z 50 na 72%).

Pre živú hmotu sú dôležité kvalitatívne znaky svetla - vlnová dĺžka, intenzita a trvanie expozície.

Je známe, že zvieratá a rastliny reagujú na zmeny vlnovej dĺžky svetla. Farebné videnie je škvrnité u rôznych skupín zvierat: je dobre vyvinuté u niektorých druhov článkonožcov, rýb, vtákov a cicavcov, ale môže sa vyskytnúť u iných druhov rovnakých skupín.

Intenzita fotosyntézy sa mení so zmenou vlnovej dĺžky svetla. Napríklad, keď svetlo prechádza vodou, sú červené a modré časti spektra odfiltrované a výsledné nazelenalé svetlo je slabo absorbované chlorofylom. Červené riasy však obsahujú ďalšie pigmenty (fykoerytríny), ktoré im umožňujú využívať túto energiu a žijú vo väčšej hĺbke ako zelené riasy.

V suchozemských aj vodných rastlinách je fotosyntéza spojená s intenzitou svetla lineárnym vzťahom k optimálnej úrovni nasýtenia svetla, po ktorej v mnohých prípadoch nasleduje zníženie intenzity fotosyntézy pri vysokých intenzitách priameho slnečného svetla. V niektorých rastlinách, ako je eukalyptus, fotosyntéza nie je inhibovaná priamym slnečným žiarením. V tomto prípade existuje kompenzácia faktorov, pretože jednotlivé rastliny a celé spoločenstvá sa prispôsobujú rôznym intenzitám svetla a prispôsobujú sa tieňu (rozsievky, fytoplanktón) alebo priamemu slnečnému žiareniu.

Denné hodiny alebo fotoperiódy sú „časovače“ alebo spúšťače, ktoré zahŕňajú rad fyziologických procesov vedúcich k rastu, kvitnutiu mnohých rastlín, topeniu a hromadeniu tuku, migrácii a reprodukcii u vtákov a cicavcov a nástupu diapause u hmyzu. Niektoré vyššie rastliny kvitnú so zvyšujúcou sa dĺžkou dňa (rastliny s dlhými dňami), iné kvitnú so skracovaním dňa (rastliny s krátkym dňom). U mnohých organizmov citlivých na fotoperiódu sa nastavenie biologických hodín môže zmeniť experimentálnou zmenou fotoperiódy.

Ionizujúce žiarenie vyrazí elektróny z atómov a pripojí ich k iným atómom za vzniku párov pozitívnych a negatívnych iónov. Jeho zdrojom sú rádioaktívne látky obsiahnuté v horninách, navyše pochádzajú z vesmíru.

Rôzne typy živých organizmov sa veľmi líšia v schopnosti odolávať veľkým dávkam žiarenia. Napríklad dávka 2 Sv (zivera) - spôsobuje smrť embryí niektorých druhov hmyzu v štádiu fragmentácie, dávka 5 Sv vedie k sterilite niektorých druhov hmyzu, dávka 10 Sv je pre cicavce úplne smrtiaca. Ako ukazujú údaje z väčšiny štúdií, rýchlo sa deliace bunky sú najcitlivejšie na žiarenie.

Dopad malých dávok žiarenia je zložitejšie posúdiť, pretože môžu spôsobiť dlhodobé genetické a somatické účinky. Napríklad ožarovanie borovicami dávkou 0,01 Sv za deň počas 10 rokov spôsobilo spomalenie tempa rastu, podobné jednej dávke 0,6 Sv. Zvýšenie úrovne žiarenia v médiu nad pozadím vedie k zvýšeniu frekvencie škodlivých mutácií.

Vo vyšších rastlinách je citlivosť na ionizujúce žiarenie priamo úmerná veľkosti bunkového jadra alebo skôr objemu chromozómov alebo obsahu DNA.

U vyšších zvierat nebol nájdený taký jednoduchý vzťah medzi citlivosťou a štruktúrou buniek; pre nich je dôležitejšia citlivosť jednotlivých orgánových systémov. Cicavce sú teda veľmi citlivé na nízke dávky žiarenia v dôsledku mierneho poškodenia ožiarením rýchlo sa deliaceho tkaniva hematopoetickej kostnej drene. Dokonca aj veľmi nízka úroveň chronicky pôsobiaceho ionizujúceho žiarenia môže spôsobiť, že nádorové bunky rastú v kostiach a iných citlivých tkanivách, ku ktorým môže dôjsť až mnoho rokov po ožiarení.

Zloženie plynuatmosféra je tiež dôležitým klimatickým faktorom (obr. 8). Asi pred 3 až 3,5 miliardami rokov atmosféra obsahovala dusík, amoniak, vodík, metán a vodnú paru a v nej chýba žiadny kyslík. Zloženie atmosféry bolo do značnej miery determinované sopečnými plynmi. Kvôli nedostatku kyslíka neexistovalo žiadne ozónové clonenie, ktoré by zachytávalo ultrafialové žiarenie Slnka. Časom sa v dôsledku abiotických procesov v atmosfére planéty začal hromadiť kyslík a začala sa tvorba ozónovej vrstvy. Približne v polovici paleozoika sa spotreba kyslíka rovnala jeho tvorbe, počas tohto obdobia bol atmosférický obsah O2 blízky modernému - asi 20%. Ďalej od polovice devónu sú pozorované kolísania obsahu kyslíka. Na konci paleozoika došlo k výraznému zníženiu obsahu kyslíka až o približne 5% súčasnej úrovne a zvýšeniu obsahu oxidu uhličitého, čo viedlo k zmene podnebia a zjavne slúžilo ako podnet pre hojné „autotrofné“ kvitnutie, ktoré vytvára rezervy fosílneho uhľovodíkového paliva. Nasledoval postupný návrat do atmosféry s nízkym obsahom oxidu uhličitého a vysokým obsahom kyslíka, potom pomer O2 / CO2 zostal v stave tzv. Vibračnej stacionárnej rovnováhy.

V súčasnosti má zemská atmosféra toto zloženie: kyslík ~ 21%, dusík ~ 78%, oxid uhličitý ~ 0,03%, inertné plyny a nečistoty ~ 0,97%. Je zaujímavé, že koncentrácie kyslíka a oxidu uhličitého obmedzujú mnoho vyšších rastlín. Mnoho rastlín dokáže zvýšiť účinnosť fotosyntézy zvýšením koncentrácie oxidu uhličitého, ale je málo známe, že zníženie koncentrácie kyslíka môže tiež viesť k zvýšeniu fotosyntézy. Pri pokusoch na strukovinách a mnohých ďalších rastlinách sa ukázalo, že zníženie obsahu kyslíka vo vzduchu na 5% zvyšuje intenzitu fotosyntézy o 50%. Dusík tiež zohráva mimoriadne dôležitú úlohu. Toto je najdôležitejší biogénny prvok zapojený do tvorby proteínových štruktúr organizmov. Vietor má obmedzujúci vplyv na aktivitu a distribúciu organizmov.

Vietor môže dokonca zmeniť vzhľad rastlín, najmä v tých biotopoch, napríklad v alpských zónach, kde iné faktory majú obmedzujúci účinok. Experimentálne sa ukázalo, že v otvorených horských biotopoch vietor obmedzuje rast rastlín: keď bola postavená múr na ochranu rastlín pred vetrom, zvýšila sa výška rastlín. Búrky majú veľký význam, hoci ich účinok je čisto miestny. Hurikány a bežné vetry môžu prepravovať zvieratá a rastliny na veľké vzdialenosti, a tak meniť zloženie spoločenstiev.

Atmosférický tlak, samozrejme, nie je obmedzujúcim faktorom priameho konania, priamo sa však týka počasia a podnebia, ktoré majú priamy obmedzujúci účinok.

Vodné podmienky vytvárajú zvláštne prostredie organizmov, ktoré sa líši od suchozemskej predovšetkým hustoty a viskozity. hustota voda asi 800 krát a viskozita asi 55-krát vyššia ako vzduch. Spolu s hustota a viskozita najdôležitejšie fyzikálne a chemické vlastnosti vodného prostredia sú: teplotná stratifikácia, to znamená, zmeny teploty pozdĺž hĺbky vodného útvaru a periodické teplotné zmeny v priebehu času, rovnako priehľadnosť voda, ktorá určuje svetelný režim pod jeho povrchom: fotosyntéza zelených a purpurových rias, fytoplanktónu a vyšších rastlín závisí od priehľadnosti.

Rovnako ako v atmosfére hrá dôležitú úlohu zloženie plynu vodné prostredie. Vo vodných biotopoch sa množstvo kyslíka, oxidu uhličitého a iných plynov rozpustených vo vode, a preto prístupných organizmom, v priebehu času značne líši. Vo vodných útvaroch s vysokým obsahom organických látok je kyslík limitujúcim faktorom prvoradého významu. Napriek lepšej rozpustnosti kyslíka vo vode v porovnaní s dusíkom, aj v najvýhodnejšom prípade voda obsahuje menej kyslíka ako vzduch, asi 1 obj.%. Rozpustnosť je ovplyvnená teplotou vody a množstvom rozpustených solí: so znižujúcou sa teplotou sa zvyšuje rozpustnosť kyslíka a so zvyšujúcou sa slanosťou sa znižuje. Zásoba kyslíka vo vode sa doplní difúziou zo vzduchu a fotosyntézou vodných rastlín. Kyslík difunduje do vody veľmi pomaly, k šíreniu prispieva aj pohyb vetra a vody. Ako už bolo uvedené, najdôležitejším faktorom poskytujúcim fotosyntetickú produkciu kyslíka je svetlo prenikajúce do vodného stĺpca. Obsah kyslíka sa teda vo vode mení v závislosti od denného času, ročného obdobia a umiestnenia.

Obsah oxidu uhličitého vo vode sa môže tiež veľmi líšiť, ale svojím správaním sa oxid uhličitý líši od kyslíka a jeho ekologická úloha nie je dostatočne pochopená. Oxid uhličitý je vysoko rozpustný vo vode a do vody vstupuje aj CO2, ktorý sa tvorí pri dýchaní a rozklade, ako aj z pôdy alebo z podzemných zdrojov. Na rozdiel od kyslíka oxid uhličitý reaguje s vodou:

s tvorbou kyseliny uhličitej, ktorá reaguje s vápnom, za vzniku uhličitanov СО22 - a uhľovodíkov НСО3-. Tieto zlúčeniny udržiavajú koncentráciu iónov vodíka na úrovni blízkej neutrálnej hodnote. Malé množstvo oxidu uhličitého vo vode zvyšuje intenzitu fotosyntézy a stimuluje rozvoj mnohých organizmov. Vysoká koncentrácia oxidu uhličitého je obmedzujúcim faktorom pre zvieratá, pretože je sprevádzaná nízkym obsahom kyslíka. Napríklad, ak je obsah voľného oxidu uhličitého vo vode príliš vysoký, veľa rýb uhynie.

kyslosť - koncentrácia vodíkových iónov (pH) úzko súvisí s uhličitanovým systémom. Hodnota pH sa pohybuje v rozmedzí 0? pH? 14: pri pH \u003d 7 je médium pri pH neutrálne<7 - кислая, при рН>7 - zásadité. Ak sa kyslosť nepribližuje k extrémnym hodnotám, potom sú spoločenstvá schopné kompenzovať zmeny tohto faktora - tolerancia komunity k rozsahu pH je veľmi významná. Kyslosť môže slúžiť ako indikátor rýchlosti všeobecného metabolizmu v komunite. Voda s nízkym pH obsahuje málo živín, takže produktivita je extrémne nízka.

salinity- obsah uhličitanov, síranov, chloridov atď. - je ďalším významným abiotickým faktorom vo vodných útvaroch. V sladkých vodách je málo solí, z ktorých asi 80% tvoria uhličitany. Priemerný obsah minerálov v oceánoch je 35 g / l. Organizmy v otvorenom oceáne sú zvyčajne stenohalíny, zatiaľ čo pobrežné brakické vodné organizmy sú zvyčajne euryhalín. Koncentrácia solí v telesných tekutinách a tkanivách väčšiny morských organizmov je izotonická s koncentráciou solí v morskej vode, takže nie je problém s osmoreguláciou.

kurz Nielenže výrazne ovplyvňuje koncentráciu plynov a živín, ale priamo pôsobí aj ako obmedzujúci faktor. Mnoho riečnych rastlín a živočíchov je morfologicky a fyziologicky špeciálne prispôsobených na udržanie svojej polohy v potoku: majú dobre definované limity tolerancie k prietokovému faktoru.

Hydrostatický tlak v oceáne má veľký význam. Po ponorení do vody vo vzdialenosti 10 m sa tlak zvýši o 1 atm (105 Pa). V najhlbšej časti oceánu dosahuje tlak 1 000 atm (108 Pa). Mnoho zvierat môže tolerovať náhle kolísanie tlaku, najmä ak nemajú v tele žiadny vzduch. Inak sa môže vyvinúť plynová embólia. Vysoké tlaky charakteristické pre veľké hĺbky spravidla bránia životným procesom.

Pôda je vrstva substancie ležiaca na skalách zemskej kôry. Ruský vedec - prírodovedec Vasily Dokuchaev v roku 1870 bol prvým, kto považoval pôdu za dynamické a nie inertné prostredie. Dokázal, že sa pôda neustále mení a vyvíja a že v aktívnej zóne prebiehajú chemické, fyzikálne a biologické procesy. Pôda sa vytvára v dôsledku komplexnej interakcie podnebia, rastlín, živočíchov a mikroorganizmov. Sovietsky vedec pôdy Vasily Robertovich Williams dal ďalšiu definíciu pôdy - je to voľný povrchový horizont krajiny, ktorý je schopný pestovať plodiny. Rast rastlín závisí od obsahu základných živín v pôde a od jej štruktúry.

Pôda sa skladá zo štyroch hlavných štruktúrnych zložiek: minerálnej bázy (obvykle 50 - 60% z celkového zloženia pôdy), organických látok (do 10%), vzduchu (15 - 25%) a vody (25 - 30%).

Minerálna kostra pôdyje anorganická zložka, ktorá sa vytvorila z materskej horniny v dôsledku jej poveternostných podmienok.

Oxid kremičitý SiO2 predstavuje viac ako 50% minerálneho zloženia pôdy, oxid hlinitý Al2О3 predstavuje 1 až 25%, oxidy železa Fe2O3 tvoria 1 až 10% a oxidy horčíka, draslíka, fosforu a vápnika predstavujú 0,1 až 5%. Minerálne prvky, ktoré tvoria látku pôdneho skeletu, sa líšia veľkosťou: od balvanov a kameňov po pieskové zrná - častice s priemerom 0,02 - 2 mm, bahno - častice s priemerom 0,002 - 0,02 mm a najmenšie ílové častice s priemerom menším ako 0,002 mm. Ich pomer určuje mechanická štruktúra pôdy , Je to veľmi dôležité pre poľnohospodárstvo. Íly a íly obsahujúce približne rovnaké množstvá ílu a piesku sú zvyčajne vhodné pre rast rastlín, pretože obsahujú dostatok živín a sú schopné udržať vlhkosť. Piesočné pôdy odtečujú rýchlejšie a strácajú živiny v dôsledku vylúhovania, ale je výhodnejšie ich použiť na skorú úrodu, pretože ich povrch na jar schne rýchlejšie ako ílové pôdy, čo vedie k lepšiemu otepľovaniu. S rastúcou kamenitou pôdou sa jej schopnosť zadržiavať vodu znižuje.

Organická hmota Pôda je tvorená rozkladom mŕtvych organizmov, ich častí a exkrementov. Nie úplne rozložené organické zvyšky sa nazývajú podstielka a konečný produkt rozkladu - amorfná látka, v ktorej už nie je možné rozpoznať pôvodný materiál - sa nazýva humus. Humus vďaka svojim fyzikálnym a chemickým vlastnostiam zlepšuje štruktúru pôdy a jej prevzdušňovanie a tiež zvyšuje schopnosť zadržiavať vodu a živiny.

Spolu s procesom zvlhčovania prechádzajú vitálne prvky ich organických zlúčenín do anorganických, napríklad: dusík do NH4 + amónne ióny, fosfor do ortofosforečnanov H2P04 a síra do sulfátov S04. Tento proces sa nazýva mineralizácia.

Pôdny vzduch, podobne ako pôdna voda, sa nachádza v póroch medzi časticami pôdy. Pórovitosť sa zvyšuje z ílu na hlinu a piesok. Voľná \u200b\u200bvýmena plynu nastáva medzi pôdou a atmosférou, v dôsledku čoho má zloženie plynov oboch médií podobné zloženie. Zvyčajne sa vo vzduchu v pôde v dôsledku dýchania organizmov, ktoré ju obývajú, nachádza o niečo menej kyslíka a viac oxidu uhličitého ako v atmosférickom vzduchu. Kyslík je nevyhnutný pre korene rastlín, pôdnych živočíchov a redukujúcich organizmov, ktoré rozkladajú organickú hmotu na anorganické zložky. Ak proces močenia pokračuje, pôdny vzduch sa vytlačí vodou a podmienky sa stanú anaeróbnymi. Pôda sa postupne stáva kyslou, pretože anaeróbne organizmy naďalej produkujú oxid uhličitý. Pôda, ak nie je bohatá na bázy, môže byť mimoriadne kyslá, a to spolu so znížením zásob kyslíka nepriaznivo ovplyvňuje pôdne mikroorganizmy. Dlhodobé anaeróbne podmienky vedú k smrti rastlín.

Častice pôdy okolo nich zadržiavajú určité množstvo vody, ktorá určuje obsah vlhkosti v pôde. Časť z nich, nazývaná gravitačná voda, môže voľne prenikať do pôdy. To vedie k vylúhovaniu rôznych minerálov z pôdy, vrátane dusíka. Voda sa tiež môže udržiavať okolo jednotlivých koloidných častíc vo forme tenkého, silne spojeného filmu. Táto voda sa nazýva hygroskopická. Je adsorbovaný na povrchu častíc vodíkovými väzbami. Táto voda je najmenej dostupná pre korene rastlín a je to posledná udržiavaná na veľmi suchých pôdach. Množstvo hygroskopickej vody závisí od obsahu koloidných častíc v pôde, preto je v ílových pôdach oveľa viac - asi 15% pôdnej hmoty ako v piesočnatých pôdach - asi 0,5%. Keď sa vodné vrstvy hromadia okolo pôdnych častíc, začína napĺňať najprv úzke póry medzi týmito časticami a potom sa šíri do stále širších pórov. Hygroskopická voda postupne prechádza do kapilárnej vody, ktorá je okolo častíc pôdy udržiavaná silami povrchového napätia. Kapilárna voda môže stúpať cez úzke póry a kanáliky z hladiny podzemnej vody. Rastliny ľahko absorbujú kapilárnu vodu, ktorá hrá najväčšiu úlohu pri pravidelnom prívode vody. Na rozdiel od hygroskopickej vlhkosti sa táto voda ľahko odparuje. Jemnozrnné pôdy, ako napríklad hlinka, zadržiavajú viac kapilárnej vody ako hrubozrnné pôdy, napríklad piesky.

Voda je nevyhnutná pre všetky pôdne organizmy. Do živých buniek vstupuje osmózou.

Voda je tiež dôležitá ako rozpúšťadlo pre živiny a plyny absorbované z vodného roztoku koreňmi rastlín. Podieľa sa na deštrukcii materskej horniny pod zemou a na procese jej formovania.

Chemické vlastnosti pôdy závisia od obsahu minerálov, ktoré sú v nej vo forme rozpustených iónov. Niektoré ióny sú pre rastliny jedovaté, iné sú životne dôležité. Koncentrácia vodíkových iónov v pôde (kyslosť) pH\u003e 7, čo je v priemere blízka neutrálnej hodnote. Flóra takýchto pôd je druhovo mimoriadne bohatá. Vápno a slané pôdy majú pH \u003d 8 ... 9 a rašelinové pôdy - do 4. Na týchto pôdach sa vyvinie špecifická vegetácia.

Pôda je domovom mnohých druhov rastlín a živočíchov, ktoré ovplyvňujú jej fyzikálno-chemické vlastnosti: baktérie, riasy, huby alebo protozoá, jednobunkové, červy a článkonožce. Ich biomasa v rôznych pôdach je (kg / ha): baktérie 1 000 - 7 000, mikroskopické huby 100 - 1 000, riasy 100 - 300, článkonožce 1 000, červy 350 - 1 000.

V pôde sa uskutočňujú procesy syntézy a biosyntézy, vyskytujú sa rôzne chemické reakcie transformácie látok spojené so životnou aktivitou baktérií. Pri absencii špecializovaných skupín baktérií v pôde zohrávajú ich úlohu pôdne zvieratá, ktoré premieňajú veľké zvyšky rastlín na mikroskopické častice, a tým sprístupňujú organickú hmotu mikroorganizmom.

Organickú hmotu tvoria rastliny využívajúce minerálne soli, slnečnú energiu a vodu. Pôda tak stráca minerálne látky, ktoré z nej rastliny vzali. V lesoch sa časť živiny vracia do pôdy poklesom listov. Kultivované rastliny po určitú dobu odstraňujú z pôdy podstatne viac živín, ako sa do nej vracajú. Zvyčajne sa straty živín kompenzujú použitím minerálnych hnojív, ktoré v zásade nemôžu rastliny priamo využívať, a musia sa mikroorganizmy transformovať do biologicky prístupnej formy. Pri absencii takýchto mikroorganizmov pôda stráca svoju úrodnosť.

Hlavné biochemické procesy sa vyskytujú v hornej pôdnej vrstve do hrúbky 40 cm, pretože v nej žije najväčší počet mikroorganizmov. Niektoré baktérie sa zúčastňujú na cykle transformácie iba jedného prvku, zatiaľ čo iné - na cykle transformácie mnohých prvkov. Ak baktérie mineralizujú organickú hmotu - rozložte organickú hmotu na anorganické zlúčeniny, protozoá ničia prebytočné baktérie. Dážďovky, larvy chrobákov, kliešte uvoľňujú pôdu, čo prispieva k jej prevzdušneniu. Okrem toho recyklujú ťažko stráviteľné organické látky.

Zahrnuté sú aj abiotické faktory životného prostredia živých organizmov faktory úľavy (topografia) , Vplyv topografie úzko súvisí s inými abiotickými faktormi, pretože môže výrazne ovplyvniť miestnu klímu a vývoj pôdy.

Hlavným topografickým faktorom je výška nad hladinou mora. Priemerné teploty klesajú s výškou, zvyšuje sa denný teplotný rozdiel, zvyšuje sa množstvo zrážok, rýchlosť vetra a intenzita žiarenia, znižuje sa atmosférický tlak a koncentrácia plynov. Všetky tieto faktory ovplyvňujú rastliny a zvieratá a spôsobujú vertikálne členenie na zóny.

Pohoriemôžu slúžiť ako klimatické bariéry. Hory tiež slúžia ako prekážky šírenia a migrácie organizmov a môžu zohrávať úlohu obmedzujúceho faktora v procesoch špekulácie.

Ďalším topografickým faktorom je expozícia svahu , Na severnej pologuli dostávajú južné svahy viac slnečného svetla, takže intenzita a teplota svetla sú tu vyššie ako v dolnej časti údolia a na svahoch severnej expozície. Na južnej pologuli je pravý opak.

Dôležitým faktorom úľavy je tiež sklon svahu , Strmé svahy sa vyznačujú rýchlym odvodňovaním a vylúhovaním pôdy, takže pôdy sú tuhé a suchšie. Ak sklon presahuje 35 l, pôda a vegetácia sa zvyčajne nevytvárajú, ale potery sa vytvárajú z voľného materiálu.

Spomedzi abiotických faktorov si zaslúži osobitnú pozornosť oheň alebo požiarne , V súčasnosti majú ochrancovia životného prostredia jednoznačný názor, že oheň by sa mal považovať za jeden z prírodných abiotických faktorov spolu s klimatickými, edafickými a inými faktormi.

Požiare ako environmentálny faktor sú rôzneho druhu a majú rôzne následky. Pripevnené alebo požiare, ktoré sú veľmi intenzívne a nekontrolovateľné, ničia všetku vegetáciu a všetky organické látky v pôde, následky požiarov na miestnej úrovni sú úplne odlišné. Horiace požiare majú obmedzujúci účinok na väčšinu organizmov - biotická komunita musí začať znova od tých pár, ktoré zostávajú, a musí trvať mnoho rokov, kým sa lokalita stane opäť produktívnou. Naopak, požiare v tráve majú selektívny účinok: u niektorých organizmov sa ukázalo, že sú obmedzujúcešie, pre iné - menej obmedzujúce, a tak prispievajú k rozvoju organizmov s vysokou odolnosťou proti ohňu. Okrem toho malé pôdne požiare dopĺňajú pôsobenie baktérií, rozkladajú odumreté rastliny a urýchľujú premenu minerálnych živín na formu vhodnú na použitie pre nové generácie rastlín.

Ak sa prízemné požiare vyskytujú pravidelne každých pár rokov, zostáva na zemi málo mŕtveho dreva, čo znižuje pravdepodobnosť vzniku požiarnych korún. V lesoch, ktoré nespálili viac ako 60 rokov, sa hromadí toľko horľavých odpadkov a mŕtveho dreva, že keď je zapálený, je takmer nevyhnutný požiar koní.

Rastliny vyvinuli špeciálne úpravy ohňa, rovnako ako vo vzťahu k iným abiotickým faktorom. Obzvlášť púčiky obilnín a borovíc sú skryté pred ohňom v hĺbkach zväzkov listov alebo ihličiek. V pravidelne vyhorených biotopoch tieto druhy rastlín získavajú výhody, pretože oheň prispieva k ich ochrane a selektívne prispieva k ich prosperite. Plemená listnatých plemien sú zbavené ochranných zariadení pred ohňom, je to pre nich deštruktívne.

Požiare teda podporujú iba udržateľnosť niektorých ekosystémov. Listnaté a vlhké tropické lesy, ktorých rovnováha sa vyvinula bez vplyvu ohňa, dokonca aj pozemný požiar môže spôsobiť veľké škody, zničiť horný horizont pôdy bohatý na humus, čo z neho vedie k erózii a vylúhovaniu živín.

Otázka „spáliť alebo nespáliť“ je pre nás neobvyklá. Účinky horenia sa môžu veľmi líšiť v závislosti od času a intenzity. Z dôvodu neopatrnosti je človek často príčinou zvýšenia frekvencie požiarov, preto je potrebné aktívne bojovať o požiarnu bezpečnosť v lesoch a rekreačných oblastiach. Súkromná osoba nemá v žiadnom prípade právo úmyselne alebo náhodne spôsobiť požiar v prírode. Musíte však vedieť, že používanie ohňa špeciálne vyškolenými ľuďmi je súčasťou správneho využívania pôdy.

Pre abiotické podmienky platia všetky uvažované zákony o vplyve environmentálnych faktorov na živé organizmy. Znalosť týchto zákonov nám umožňuje odpovedať na otázku: Prečo sa v rôznych oblastiach planéty vytvorili rôzne ekosystémy? Hlavným dôvodom je zvláštnosť abiotických podmienok každého regiónu.

Populácie sú sústredené na určitom území a nemôžu byť distribuované všade s rovnakou hustotou, pretože majú obmedzený rozsah tolerancie, pokiaľ ide o faktory životného prostredia. Preto je každá kombinácia abiotických faktorov charakterizovaná vlastnými druhmi živých organizmov. Mnohé varianty kombinácií abiotických faktorov a druhov živých organizmov, ktoré sú im prispôsobené, určujú rozmanitosť ekosystémov na planéte.

1.2.6. Hlavné biotické faktory.

Oblasti rozšírenia a počet organizmov každého druhu sú obmedzené nielen podmienkami vonkajšieho neživého prostredia, ale aj ich vzťahmi s organizmami iných druhov. Okamžité životné prostredie tela je jeho biotické prostredie a nazývajú sa faktory tohto prostredia biotické , Zástupcovia každého druhu sú schopní existovať v prostredí, kde im spojenie s inými organizmami poskytuje normálne životné podmienky.

Rozlišujú sa nasledujúce formy biotických vzťahov. Ak označíme pozitívne výsledky vzťahov pre organizmus so znamienkom „+“, negatívne výsledky so znamienkom „-“ a nedostatok výsledkov - „0“, potom je možné prirodzene sa vyskytujúce typy vzťahov medzi živými organizmami vyjadriť vo forme tabuľky. 1.

Táto schematická klasifikácia poskytuje všeobecnú predstavu o rozmanitosti biotických vzťahov. Zvážte charakteristické črty vzťahov rôznych typov.

súťaž je v prírode najobsiahlejší typ vzťahu, v ktorom sa dve populácie alebo dvaja jednotlivci v boji o podmienky potrebné pre život navzájom ovplyvňujú záporne .

Konkurencia môže byť vnútrodruhová a medzidruhové , Medzi jedincami toho istého druhu dochádza k nešpecifickému boju, medzi jedincami rôznych druhov dochádza k medzidruhovej súťaži. Konkurenčná interakcia sa môže týkať:

· Obytný priestor

· Potraviny alebo živiny,

· Miesta prístrešia a mnoho ďalších životne dôležitých faktorov.

Druh dosahuje rôzne konkurenčné výhody rôznymi spôsobmi. Pri rovnakom prístupe k zdieľanému zdroju môže mať jeden druh výhodu oproti druhému kvôli:

· Intenzívnejšie rozmnožovanie,

· Spotreba väčšieho množstva potravín alebo slnečnej energie,

· Schopnosť lepšie sa chrániť,

· Prispôsobte sa širšiemu rozsahu teplôt, vystavenia svetlu alebo koncentrácii určitých škodlivých látok.

Interšpecifická hospodárska súťaž, bez ohľadu na to, na ktorej je založená, môže viesť buď k vytvoreniu rovnováhy medzi týmito dvoma druhmi, k nahradeniu populácie jedného druhu populáciou iného druhu, alebo k skutočnosti, že jeden druh sa presúva za druhým na iné miesto alebo ho núti prejsť na využitie iných zdrojov. Je preukázané, že dva ekologicky identické druhy a potreby nemôžu existovať na jednom mieste a skôr alebo neskôr sa jeden konkurent vytlačí na iné miesto. Toto je tzv. Zásada vylúčenia alebo zásada Gause.

Obyvateľstvo niektorých druhov živých organizmov sa vyhýba alebo obmedzuje konkurencia premiestňovaním do iného regiónu s prijateľnými podmienkami pre seba alebo prechodom na neprístupnejšie alebo ťažšie stráviteľné potraviny alebo zmenou času alebo miesta extrakcie krmovín. Napríklad jastrabi sa kŕmia deň, sovy - v noci; korene levov na väčšie zvieratá a leopardy koristi na menšie zvieratá; tropické pralesy sa vyznačujú prevládajúcou stratifikáciou zvierat a vtákov na úrovniach.

Z princípu Gauze vyplýva, že každý druh v prírode zaujíma určité zvláštne miesto. Je určovaná pozíciou druhu v priestore, funkciami, ktoré vykonáva v spoločenstve, a jeho vzťahom k abiotickým podmienkam existencie. Miesto, ktoré v ekosystéme zaberá druh alebo organizmus, sa nazýva ekologické miesto. Obrazne povedané, ak je biotop ako adresa organizmov daného druhu, ekologická medzera je profesia, úloha organizmu v jeho biotopu.

Druh zaberá svoj ekologický priestor, aby mohol plniť funkciu, ktorú získal od iných druhov, iba vlastným spôsobom, a tak ovládol biotop a súčasne ho formoval. Príroda je veľmi hospodárna: ani dva druhy, ktoré zaberajú rovnaké ekologické miesto, nemôžu udržateľne existovať. V súťaži jeden druh nahradí iný.

Ekologická medzera ako funkčné miesto druhu v životnom systéme nemôže byť dlho prázdna - o čom svedčí pravidlo povinného vyplnenia ekologických medzier: prázdna ekologická medzera je vždy prirodzene vyplnená. Ekologická medzera ako funkčné miesto druhu v ekosystéme umožňuje forme, ktorá je schopná vyvinúť nové úpravy, aby vyplnila túto medzeru, ale niekedy to vyžaduje značný čas. Prázdne ekologické miesta, ktoré sa zdajú byť špecialistami, sú často iba podvodom. Osoba by preto mala byť mimoriadne opatrná so závermi o možnosti vyplnenia týchto výklenkov aklimatizáciou (úvod). aklimatizácia - Ide o súbor opatrení na zavedenie druhu do nových biotopov, ktorý sa vykonáva s cieľom obohatiť prírodné alebo umelé spoločenstvá prospešnými organizmami pre ľudí.

Aklimatizácia prekvitala v dvadsiatych a štyridsiatych rokoch dvadsiateho storočia. Postupom času sa však ukázalo, že experimenty zamerané na aklimatizáciu druhov neboli úspešné, alebo, čo je horšie, priniesli veľmi negatívne plody - druh sa stal škodcom alebo šíril nebezpečné choroby. Napríklad s včelami Ďalekého východu aklimatizovanými v európskej časti boli zavedené kliešte, ktoré boli pôvodcami choroby varroatózy, ktorá usmrtila veľké množstvo včelích rodín. Nemohlo by to byť inak: umiestnené v podivnom ekosystéme s prakticky obsadeným ekologickým priestorom, nahradili tí, ktorí už vykonali podobnú prácu, nové druhy. Nové druhy nespĺňali potreby ekosystému, niekedy nemali nepriateľov, a preto sa mohli rýchlo množiť.

Klasickým príkladom je zavedenie králikov do Austrálie. V roku 1859 boli z Austrálie do Anglicka privedení králikov na športový lov. Prirodzené podmienky sa im ukázali ako priaznivé a miestni dravci - člny - nie sú nebezpeční, pretože nebežali dostatočne rýchlo. V dôsledku toho králiky chovali toľko, že zničili vegetáciu pasienkov na rozsiahlych územiach. V niektorých prípadoch prinieslo zavedenie cudzieho škodcu do ekosystému prírodného nepriateľa úspech v boji proti nemu, ale tu to nie je také jednoduché, ako sa zdá na prvý pohľad. Predstavený nepriateľ sa nevyhnutne nezameriava na vyhladenie svojej obvyklej koristi. Napríklad líšky predstavené v Austrálii na vyhladenie králikov našli hojnosť ľahšej koristi - miestnych vačnatcov - v hojnosti bez toho, aby spôsobili obetiam veľa problémov.

Konkurenčné vzťahy sa jasne pozorujú nielen na medzidruhovej, ale aj na vnútrodruhovej (populačnej) úrovni. S rastom populácie, keď sa počet jej jednotlivcov blíži k saturácii, nadobudnú účinnosť vnútorné fyziologické mechanizmy regulácie: zvyšuje sa úmrtnosť, klesá plodnosť, stresujúce situácie, boje. Štúdium týchto problémov sa zaoberá populačnou ekológiou.

Konkurenčné vzťahy sú jedným z najdôležitejších mechanizmov formovania druhového zloženia spoločenstiev, priestorového rozloženia druhov a regulácie ich počtu.

Keďže v štruktúre ekosystému prevládajú potravinové interakcie, najcharakteristickejšou formou interakcie druhov v trofických reťazcoch je predácie v ktorej jedinec jedného druhu, nazývaný predátor, sa živí organizmami (alebo časťami organizmov) iného druhu, ktoré sa nazývajú korisťou, a dravec žije oddelene od koristi. V takýchto prípadoch sa hovorí, že vo vzťahu dravec-korisť sú zapojené dva druhy.

Druhy koristi vyvinuli niekoľko ochranných mechanizmov, aby sa pre dravca nestali ľahkou korisťou: schopnosť rýchlo utekať alebo lietať, uvoľňovanie chemikálií s vôňou, ktorá odradí predátora alebo ho dokonca otrávi, držanie hrubej kože alebo škrupiny, ochranné zafarbenie alebo schopnosť meniť farbu.

Predátori majú tiež niekoľko spôsobov, ako koristiť. Mäsožravce sú na rozdiel od bylinožravcov zvyčajne nútené prenasledovať a chytiť svoju korisť (porovnaj napríklad bylinožravých slonov, hrochov, kráv s mäsožravými gepardmi, pantermi atď.). Niektorí predátori sú nútení rýchlo bežať, iní dosahujú svoj cieľ lovom v balíčkoch, zatiaľ čo iní chytia prevažne chorých, zranených a podradných jedincov. Ďalším spôsobom, ako si zabezpečiť jedlo pre zvieratá, je cesta, po ktorej sa človek vydal - vynález rybárskeho výstroja a domestikácia zvierat.

Prepojenie medzi neživou a živou prírodou spočíva v tom, že vzduch, voda, teplo, svetlo, minerálne soli sú podmienkami nevyhnutnými pre život živých organizmov, pričom zmena pôsobenia týchto faktorov určitým spôsobom ovplyvňuje organizmy. Táto súvislosť sa prejavuje aj v adaptabilite živých bytostí na životné prostredie. Napríklad je známe, ako sa jasne prejavuje schopnosť živých organizmov žiť vo vode. Organizmy žijúce v ovzduší majú veľmi zaujímavú formu spojenia s neživou prírodou: pohyb vzduchu - vietor slúži ako prostriedok distribúcie ovocia a semien mnohých rastlín a tieto plody a semená majú jasne viditeľné adaptívne znaky. Medzi neživou a živou prírodou existujú spojenia a opačná povaha, keď živé organizmy ovplyvňujú ich neživé prostredie. Napríklad zmeňte zloženie vzduchu. V lese je vďaka rastlinám v pôde viac vlhkosti ako na lúke, v lese je iná teplota, rôzna vlhkosť. Pôda je formovaná vzťahom neživej a živej prírody k živým organizmom. Zaberá, ako to bolo, medziľahlé postavenie medzi neživou a živou prírodou, slúži ako spojenie medzi nimi. Mnohé minerály, ktoré sa týkajú neživej prírody (vápenec, rašelina, uhlie a iné), sa vytvorili zo zvyškov živých organizmov. Ekologické súvislosti v rámci voľne žijúcich živočíchov sú tiež veľmi rozmanité. Spojenia medzi rôznymi rastlinami sú najvýraznejšie nepriamym vplyvom niektorých rastlín na iné.

Napríklad stromy, meniace sa osvetlenie, vlhkosť, teplota vzduchu pod lesným porastom, vytvárajú určité podmienky priaznivé pre niektoré rastliny nižších úrovní a nepriaznivé pre iné. Takzvané buriny na poli alebo na záhrade absorbujú významnú časť vlhkosti, živín z pôdy, zakrývajú pestované rastliny, ovplyvňujú ich rast a vývoj a inhibujú ich.

Vzťahy medzi rastlinami a zvieratami sú zaujímavé. Na jednej strane rastliny slúžia ako krmivo pre zvieratá (potravinové putá); vytvoriť si svoje prostredie (nasýtiť vzduch kyslíkom); daj im útočisko; slúžia ako materiál na stavbu obydlí (napríklad vtáčie hniezdo). Na druhej strane zvieratá ovplyvňujú aj rastliny. Napríklad ich ovocie a semená sú distribuované, a preto niektoré druhy ovocia majú špeciálne zariadenia (semená lopúcha).

Medzi zvieratami rôznych druhov sú potravinové väzby obzvlášť dobre vysledované. Odráža sa to v pojmoch „hmyzožravé zvieratá“, „dravé zvieratá“. Prepojenia medzi zvieratami toho istého druhu sú zaujímavé, napríklad rozšírenie hniezdneho alebo poľovného územia, starostlivosť o dospelé zvieratá pre potomkov.

Existujú zvláštne vzťahy medzi hubami, rastlinami a zvieratami. Huby rastúce v lese so svojou podzemnou časťou sú spojené s koreňmi stromov, kríkov a niektorých bylín. Vďaka tomu dostávajú huby organické živiny z rastlín, rastliny z húb - voda, v ktorých sú rozpustné minerálne soli. Niektoré zvieratá jedia a ošetrujú huby.

Uvedené druhy spojení medzi neživou a živou prírodou, medzi zložkami voľne žijúcich živočíchov sa prejavujú v lese, na lúke, v rybníku, takže sa z nej nestane iba zbierka rôznych rastlín a živočíchov, ale aj prírodné spoločenstvo.

Odhalenie vzťahu medzi človekom a prírodou je veľmi dôležité. Človek je navyše považovaný za súčasť prírody, existuje v prírode a je od nej neoddeliteľný.

Vzťah medzi človekom a prírodou sa prejavuje predovšetkým v rôznorodej úlohe, ktorú príroda zohráva v materiálnom a duchovnom živote ľudí. Zároveň sa prejavujú nepriaznivým vplyvom človeka na prírodu, ktorý môže byť pozitívny (ochrana prírody) a negatívny (ovzdušie, znečistenie vody, ničenie rastlín, zvierat atď.).