Лекция 3. Экологические факторы

Экологические факторы и их
действие
С экологических позиций среда обитания это природные тела и явления, с которыми
организм находится в прямом или косвенном
отношениях
Среды обитания: водная,
наземно-воздушная,
почвенная,
организменная
Экологический фактор - это
любое условие среды,
способное оказывать прямое
или косвенное влияние на
живые организмы, хотя бы на
протяжении одной из фаз их
индивидуального развития
Классификация экологических факторов
по источнику возникновения
Абиатические факторы –
компоненты неживой природы:
• Климатические (свет, температура,
влажность, ветер, давление и др.)
• Геологические (землетрясения,
извержения вулканов, движение
ледников, радиоактивное излучение и
др.)
• Орографические (рельеф местности),
• Эдафические, или почвенно- грунтовые
(плотность, структура, рН,
гранулометрический состав,
химический состав и др.)
• Гидрологические (вода, течение,
соленость, давление и др.)
• Физические
• Химические
• Эдафические
Классификация экологических факторов
по источнику возникновения
• Биотические факторы – воздействие
живых организмов друг на друга
• Фитогенные (влияние растений)
• Зоогенные (животных)
• Микробогенные (микроорганизмов)
Классификация экологических факторов
по источнику возникновения
• Антропогенные факторы – деятельность
человека, приводящая либо к прямому
воздействию на живые организмы, либо
к изменению среды их обитания (охота,
промысел, сведение лесов, загрязнение,
эрозия почв, и др.).
Техногенный фактор - хозяйственная
деятельность человека
Классификация экологических факторов
по постоянству и периодичности
воздействия
• Периодические
факторы – регулярно
повторяются во
времени (изменение
температуры воздуха и
освещенности в течение
суток или года)
• Непериодические
факторы - не имеют
периодичности
(извержение вулкана,
нападение хищника)
• Первичные периодические
факторы – связаны с
космическими причинами
освещенность,
приливы,отливы и др.)
• Вторичные периодические
факторы- следствие
первичных (температура,
количество осадков,
биомасса и др.)
Действие экологических факторов на организмы
• Всегда действует правило соответствия организма той
среде, в которой он живет. Рассмотрим влияние
абиотических факторов на организм. Любой организм
может существовать в определенном интервале температур,
солености, влажности, состава атмосферы. Речные рыбы не
живут в морях, луговые травы не расту в высокогорье,
белые медведи не водятся в Африке.
• Для отдельного организма существует свой диапазон
изменения абиотического фактора, благоприятный для него,
- диапазон выносливости, или ТОЛЕРАНТНОСТИ. При
этом рост и развитие организма подчиняется не тому
фактору, которого много, а тому, которого мало (правило
Либиха). Диапазон толерантности организма к
лимитирующему фактору узок, к нему наблюдается
максимальная чувствительность. Действует принцип
ограничивающего фактора при минимальном значении
любого экологического фактора и при его максимальном
значении.
Действие экологических факторов на
организмы
ЗАКОН ЛИБИХА-ШЕЛФОРДА :
лимитирующим фактором развития
организма может быть как минимум,
так и максимум экологического
фактора: диапазон между ними
определяет величину толерантности
организма.
Действие экологических факторов на
организмы
Действие абиотических факторов на организмы
1. СВЕТ. Диапазон длин волн солнечного излучения широк:
инфракрасное излучение ИК (экологический фактор температура), видимое излучение (свет), ультрафиолетовое
ионизирующее УФ (экологический фактор - радиация). Состав
лучистой энергии: ИК - 45%, видимый свет - 45%, УФ - 10%.
Солнечная энергия определяет фотосинтез растений, который
является главным процессом биогенного круговорота веществ в
биосфере. Для него необходимо излучение диапазона длин волн от
380 до 740 нм. Интенсивность фотосинтеза определяет
продуктивность экосистемы. Кроме того, поступление солнечной
энергии определяет сезон года и время суток, определяя
биологический ритм жизни живых существ. Реакция живых
существ на соотношение светлого и темного периода суток
называется фотопериодизмом. Примеры влияния сезонности и
долготы дня на жизнь животных: у животных в неблагоприятный
период наблюдается диапауза - снижение скорости обмена
веществ (спячка). Сильное замедление обмена веществ, при
котором отсутствуют видимые признаки жизни, называется
анабиозом. Свет определяет внешний обмен энергией организма с
окружающей средой и внутренний обмен веществ организма.
Действие абиотических факторов на организмы
2. ТЕМПЕРАТУРА. Влияет на выживаемость,
толерантность, плодовитость, количество
потребляемой пищи. Большинство животных
могут существовать только в интервале
температур от 0 до 50оС (диапазон
толерантности к температуре), однако
встречаются бактерии, выдерживающие
температуры -200оС и +200оС. Температура
влияет на обмен энергией (теплообмен)
организма с окружающей средой и является
катализатором внутреннего обмена веществ
(синтез и расщепление высокомолекулярных
соединений).
Действие абиотических факторов на организмы
3. ВЛАЖНОСТЬ. Влажность атмосферы
(содержание паров воды в атмосфере)
важна для растений, поскольку они
поглощают воду поверхностями листьев
и стеблей. Этот фактор является
лимитирующим для растений. Для
животных это важный экологический
фактор.
Действие экологических факторов на организмы
4. ВОДА. Это важный экологический фактор для
организмов водных экосистем.
В пресноводных экосистемах играет роль
прозрачность, газовый состав, плотность,
течение, фактором для рыб. Определяет обмен
веществом с окружающей средой (показатель
кислотности рН. В морских экосистемах
определяющими являются еще и соленость.
Содержание кислорода в воде является
лимитирующим водный обмен) и влияет на
внутренний обмен веществ.
Действие абиотических факторов на организмы
5. Почва. Важнейшими экологическими факторами,
характеризующими почву, как среду обитания,
являются кислотность, содержание питательных
элементов, содержание органических веществ,
структура, плотность, засоленность,
гранулометрический состав и др.
Почвы, имеющие рH менее 7, считаются кислыми;
при рH = 7 - нейтральными, при рH выше 7 щелочными.
Сельскохозяйственные культуры отличаются по
степени толерантности к кислоте. Наиболее богата
видами флора нейтральных почв. На слегка кислых
почвах лучше всего растут пшеница, горох, кукуруза,
томаты, на очень кислых - картофель и ягоды.
Действие биотических факторов на
организмы
Категории биотических факторов
I. Топические - взаимоотношения на
почве совместного обитания
II. Трофические - взаимоотношения на
почве питания
III. Генеративные - взаимоотношения на
почве размножения
Действие биотических факторов на организмы
По типу взаимодействия различают:
• хищничество
• паразитизм
• мутуализмом
• комменсализм
• форезия
• нейтрализм
• синойкия
Адаптация живых организмов к
экологическим факторам
Адаптации - эволюционно выработанные и
наследственно закрепленные особенности
живых организмов, обеспечивающие
нормальную жизнедеятельность в условиях
динамичных экологических факторов.
Другими словами, это процесс приспособления
организма к определенным условиям
окружающей среды.
Адаптация живых организмов к
экологическим факторам
I. Морфологические адаптации
II. Физиологические адаптации
III. Поведенческие адаптации