Экологический фактор

Экологические факторы
среды, 8 класс
география
Шайдурова М.Н.
Организм и экологические
факторы.
Организм является начальной, основной единицей обмена веществ.
Биогенный круговорот веществ в планетарном масштабе возможен лишь потому,
что каждый организм осуществляет обмен веществ с окружающей средой. С
организма начинается цепь взаимоотношений с живой материей. Эту цепь нельзя
прерывать ни на одном уровне организации живой природы. Связь организма со
средой выражается в действии на них различных групп экологических факторов:
абиотических, биотических, антропогенных.
•
•
•
Экологический фактор – причина, движущая сила, определяющая жизнедеятельность живых
существ.
Эдафические факторы – физические и химические свойства почвы, имеющие большое
влияние на наземных животных, обитателей почвы и растений.
Абиотические факторы – все климатический факторы и другие компоненты живой природы.
Биотические факторы – все живые организмы, оказывающие влияние на другие организмы.
•
Антропогенные факторы – комплекс факторов, определяемый деятельностью человека.
•
Абиотические факторы. Свет.
Условия жизни организмов определяются
общим потоком излучения в окружающей
среде. Организмы живущие на
поверхности Земли или вблизи нее,
воспринимают поток энергии, который
состоит из солнечного излучения и
длинноволнового теплового излучения от
близ лежащих тел. Эти два фактора
определяют климатические условия среды
– температуру, скорость испарения воды,
движения воздуха и воды.
Важнейший экологический фактор,
интенсивность которого изменяется по
сезонам года и в течение суток, - свет.
Главным экологическим фактором
определяющим влажность и температуру
среды, является климат, который в свою
очередь, формируется на основе многих
природных факторов.
У живых организмов в процессе эволюции
возникли и развились приспособительные
реакции фотопериодизма, циркадных
ритмов и др.
Свет.
•
•
•
•
•
Солнечная радиация – это электромагнитное и
корпускулярное излучение Солнца.
Электромагнитное излучение охватывает
диапазон длин волн от гамма излучения до
радиоволн, его энергетический максимум
приходится на видимую часть спектра.
Корпускулярная составляющая солнечной
радиации состоит из протонов и электронов.
Ультрафиолетовое излучение Солнца – это
коротковолновое электромагнитное излучение
(400-10 нм), на долю которого приходится около
9% от всей энергии Солнца. Ультрафиолетовое и
рентгеновское излучение ионизирует газы
верхних слоев земной атмосферы, что приводит
к образованию ионосферы (50-80 км высоты).
Излучение электромагнитное – процесс
образования свободного электромагнитного
поля.
Диапауза – период временного
физиологического покоя в развитии и
размножении животных.
Фотопериодизм – это реакции организмов на
изменение длинны дня.
Температура как экологический фактор.
Температура – важнейший экологический фактор определятся как
солнечным, так и тепловым (длинноволновым) излучением. Оно
исходит от всех поверхностей и тел, температура которых выше
абсолютного нуля.
В реальных экологических системах все факторы действуют
совместно.
Среди всего комплекса факторов температура занимает по своей
значимости второе место, после света, почти во всех средах
обитания; она определяет местообитание, степень активности.
Большинство живых организмов могут благополучно существовать
только в интервале температур между 0 и 50о С, именно в этом
интервале возможно нормальное протекание обмена веществ.
При выращивании растений очень важно учитывать естественные
колебания температуры в течение суток.
Температура.
Стенотермные теплолюбивые
организмы - выживают в
условиях очень небольших
пределов колебания высоких
показателей температуры.
Стенотермные
холодовыносливые
организмы – их
жизнедеятельность может
протекать в пределах низких
показателей температуры.
Эвритермные виды –
жизнедеятельность организмов
этих видов успешно протекает в
достаточно широких пределах
показателей температуры.
Вода как экологический фактор.
Физические свойства воды – плотность, удельная теплоемкость,
растворенные в ней газы и соли, показатель pH, а так же её движения
являются для обитателей водной среды экологическими факторами,
определяющими разнообразные формы их приспособления и
выживания.
Особым местом обитания является водная среда, которая
характеризуется очень многими важными для жизнедеятельности
показателями.
Многие обитатели водной среды, имея различные особенности строения,
обитают в различных слоях водной среды.
Организмы, входящие в зоопланктон и фитопланктон, имеют мелкие
размеры, увеличенную поверхность тела.
Большое значение в водоемах имеет распределение кислорода, которое
зависит от перемещения слоев воды и от особенностей живущих в ней
организмов.
Для обитателей водной среды, как и для обитателей почвы, важнейшим
показателем является кислотно – щелочная среда pH.
Вода
Водная среда – особое
местообитания живых
существ, определяющими
условиями которого
являются физические
свойства воды, а так же её
скорость течения, соленость,
показатель кислотности pH.
Фитопланктон – растительные
обитатели водной среды.
Зоопланктон – все обитатели
водной среды, относящиеся
к животному царству.
Анаэробиоз – особое
состояние замедления жизни
водных обитателей.
Ионизирующее излучение.
Ионизирующее излучение любого вида и происхождения
становится в наше время грозной опасностью для
человечества. И чем дальше, тем больше, ибо общий уровень
радиационного загрязнения биосферы хотя и медленно, но
повышается.
Все живые организмы в процессе исторического развития
приобрели различные приспособления, которые позволяют им
благополучно переносить естественный фон ионизирующего
излучения.
Для каждого организма и для любой экосистемы большую
опасность представляет повышенный фон ионизирующего
излучения.
Прежде всего повышенный фон излучения отрицательно влияет на
детородные функции организмов, вызывает многие нарушения
нормальной жизнедеятельности.
В экосистемах может обедняться видовое разнообразие,
ускоряться сукцессия.
Ионизирующее излучение
Ионизирующие излучения – любые излучения,
взаимодействие которых со средой приводит к
образованию положительно или отрицательно
заряженных частиц, называемых ионами.
Рентгеновское и гамма-нейтронное излучения –
являются электромагнитными излучениями.
Дозы ионизирующего излучения:
Поглощенная доза – энергия ионизирующего
излучения, поглощенная облучаемым телом, в
пересчете на единицу массы.
Эквивалентная доза – поглощенная доза, умноженная
на коэффициент способности данного вида
излучения повреждать ткани организма.
Эффективная доза – эквивалентная доза, умноженная
на коэффициент чувствительности различных тканей
к облучению.
Закон Либиха-Шелфорда
Развитие организма управляется веществом
находящимся в минимуме, это закон Либиха.
Присутствие или процветание каких либо организмов в
данной местности зависит от комплекса
экологических факторов, к каждому из которых у
организма существует определенный диапазон
толерантности – выносливости.
Диапазон устойчивости по каждому фактору
ограничен его минимальными и максимальными
значениями, в пределах которых только и может
существовать организм (экологический стандарт
вида), правило Шелфорда.
Закон Шелфорда гласит о том, что лимитирующим
фактором может быть любой экологический фактор,
наиболее важным чаще всего оказываются
температура, вода, пища, наличие биогенных
элементов в почве.
Почему плохо и минимум и максимум?
Жизнь и процветание любого вида
обеспечивается совокупностью
определенных условий.
При наличии всех благоприятных условий
недостаток или слабое влияние хотя бы
одного из них окажет на организм
отрицательное влияние, т.е. выполнит роль
лимитирующего (ограничивающего) фактора.
Решающее значение для выживания организма
имеет наличие или отсутствие
определенного лимитирующего фактора.
Лимитирующим фактором может быть не
только недостаток, но и избыток таких
факторов, как тепло, свет,вода.
Интенсивность движения золотой рыбки в зависимости от температуры.
Закон Либиха-Шелфорда.
• Толерантность – способность
организма переносить
неблагоприятные влияния
того или иного фактора среды.
• Диапазон – объем, охват
знаний, действий.
• Стенобионты – организмы,
способные существовать
лишь при относительно
постоянных условиях
окружающей среды.
• Эврибионты – организмы,
способные переносить
значительные изменения
условий окружающей среды
Биотические факторы:
как живые существа влияют на окружающую среду?
Плуг принадлежит к числу
древнейших и имеющих
наибольшее значение изобретений
человека; но еще до его
изобретения почва регулярно
обрабатывалась червями и всегда
будет обрабатываться ими.
Ч. Дарвин
• Организмы не только приспосабливаются к среде, но и своей
совместной деятельностью в экосистемах изменяют
геохимическую среду.
• Роль зелёных растений в преобразовании окружающей среды
более очевидна, чем роль животных, но животные так же
активно влияют на природное окружение.
• Сообщество организмов и среда их обитания развиваются как
единое целое.
• Резкие изменения среды обитания изменяют судьбу особей и
вида в целом.
Влияние живых организмов на
окружающую среду.
Космическая роль
зеленых растенийосуществление
зелёными растениями
фотосинтеза, в
результате которого
атмосфера пополняется
необходимым для жизни
кислородом, а в
растениях создается
органическое вещество
Влияние живых организмов на
окружающую среду.
Геологическая
работа живых
организмов –
образование
геологических
отложений из
раковин, скелетов
стволов и листьев
растений.
Влияние живых организмов на
окружающую среду.
Средообразующая
роль живых
организмов –
различные воздействия
представителей всех
царств живой природы в
результате своей
жизнедеятельности на
среду обитания,
которые приводят к
изменению компонентов
окружающей среды.
Типы взаимодействий между
живыми организмами.
Совокупность всех требований вида к условиям среды (состав и режим
экологических факторов)и место, где эти требования выполняются называется
экологической нишей.
В природных условиях каждый живой организм живет среди множества
других представителей живой природы. Взаимодействия между организмами,
а так же влияние их на условия жизни представляют собой совокупность
биотических факторов среды. Взаимодействия между организмами могут
быть непосредственными – исход которых решается в ходе прямого контакта
между особями. Взаимоотношения которые осуществляются через
промежуточные звенья, называются опосредованными или косвенными
Экологические взаимодействия обычно имеют чрезвычайно сложный
характер, зависят от многих факторов и по разному протекают в различных
условиях.
Выделяют следующие типы отношений:
Нейтрализм
Нейтрализм – это тип
отношений при
котором совместно
обитающие на одной
территории
организмы не
влияют друг на
друга. Особи разных
видов не связаны
друг с другом
непосредственно.
Комменсализм.
Комменсализм –
это форма
взаимоотношений, при
которой один вид получает
какое – либо преимущество,
выгоду, не принося другому
не вреда ни пользы.
Отношения такого типа
широко распространены в
природе. Например,
животные распространяют
семена растений с
зацепками.
Антибиоз – при котом обе
взаимодействующие
популяции или одна из них
испытывают отрицательное
влияние.
Аменсализм.
Аменсализм – это
взаимоотношения, при
которых для одного из
совместнообитающих
видов влияние другого
отрицательно, в то
время как угнетающий
не получает ни вреда,
ни пользы. Например,
светолюбивые травы,
растущие под елью,
страдают от сильного
затенения, тогда, как
самому дереву это не
приносит неудобств.
Симбиоз.
Симбиоз (от греч. «син» - вместе,
«биос»- жизнь – сожительство;
форма взаимоотношений, при
котором оба партнера или один
из них извлекает пользу от
другого.
Протокооператорство – при этой
форме совместное
существование выгодно для
обоих видов, но не обязательно
для них.
Мутуализм – симбиотические
взаимоотношения, при которых
присутствие каждого из двух
видов становится обязательным
для другого партнера.
Конкуренция.
Если в экологической
системе два и более вида
популяций со сходными
экологическими
требованиями обитают
совместно, между ними
возникают взаимоотношения
отрицательного типа,
которые называются
конкуренцией. В общем
смысле слово «конкуренция»
означает сталкивание,
соперничество,
соревнование.
Хищничество.
Хищничество – такой
тип взаимоотношений
популяций, при котором
представители одного
вида поедают
(уничтожают)
представителей другого,
т.е. организмы одной
популяции служат
пищей для организмов
другой.
Паразитизм.
Паразитизм – это
форма взаимосвязей
между видами, при
которой организмы
одного вида (паразита)
живут за счет
питательных веществ
или тканей организма
другого (хозяина)в
течение определённого
времени.
Приспособления живых организмов к условиям
среды. Адаптации.
Организмы приспособлены к выживанию и
размножению в характерной для них среде обитания.
Адаптация – это процесс и результат приспособления
организмов определенного вида к окружающей
среде.
Примерами адаптаций могут быть особенности
строения зубов хищных и травоядных животных, а
так же поведение и интеллектуальные реакции
животных.
Не существует адаптивно совершенных организмов и
идеальных случаев адаптации.
Оценка адаптации может быть только относительной.
Адаптации.
• Поведение животных –
особая форма адаптации,
обеспечивающая им
регуляцию теплообмена,
добывание пищи, защиту от
врагов.
• Разнообразие адаптаций
видов к условиям жизни –
основа, позволяющая им
занять самые
труднодоступные и
неожиданные места
обитания.
• Относительность адаптаций
– выражается в том, что
развитие приспособленности
к выживанию в одних
условиях не может
обеспечить успешность
выживание этих же видов в
других условиях.
Антропогенные факторы.
Воздействие человека на окружающую среду
отличается от природных изменений среды.
Природные воздействия могут быть:
случайными, нерегулярными, постоянными,
длительными и т.д.
Человеческая деятельность носит длительный
хронический характер, последствия которого
сложно предсказать. В этом случае
сложившиеся в процессе эволюции
адаптации не спасают живые существа.
Антропогенные факторы.
•
•
•
•
•
Современное промышленное
производство, электростанции,
транспорт являются
источниками физического и
химического загрязнения всех
сред обитания живых существ.
Одним из самых
распространенных воздействий
человека на природу является
изменение теплового режима
среды обитания.
Загрязняющие вещества
являются губителями всего
живого.
Загрязнители оказывают как
прямое, так и отсроченное
действие на организмы и
экосистемы в целом.
Ядовитые вещества
приобретают статус
лимитирующих факторов для
всей современной цивилизации.