Antropogene faktorer - et sæt forskellige menneskelige påvirkninger på livløs og levende natur. Kun ved deres fysiske eksistens har mennesker en mærkbar indvirkning på miljøet: under vejrtrækning udsender de årligt 1 · 10 12 kg CO 2 til atmosfæren, og med mad indtager de mere end 5-10 15 kcal.

Som følge af menneskelig indvirkning forsvinder klimaet, overfladetopografien, atmosfærens kemiske sammensætning, arter og naturlige økosystemer osv. Den vigtigste menneskeskabte faktor for naturen er urbanisering.

Antropogen aktivitet påvirker klimafaktorer betydeligt og ændrer deres regimer. For eksempel kan massive emissioner af faste og flydende partikler til atmosfæren fra industrielle virksomheder dramatisk ændre spredningsmåden for solstråling i atmosfæren og reducere varmeankomsten til jordens overflade. Ødelæggelsen af ​​skove og anden vegetation, oprettelsen af ​​store kunstige reservoirer på de tidligere landområder øger refleksionen af ​​energi, og støvforurening, for eksempel sne og is, tværtimod øger absorptionen, hvilket fører til deres intense smeltning.

I langt højere grad påvirker menneskers produktionsaktivitet biosfæren. Som et resultat af denne aktivitet, lettelse, sammensætning af jordskorpen og atmosfæren, klimaændringer, ferskvand omfordeles, naturlige økosystemer forsvinder og kunstige agro- og teknoøkosystemer skabes, dyrkede planter dyrkes, dyr tæmmes osv.

Menneskelig indvirkning kan være direkte eller indirekte. For eksempel har skovrydning og oprydning af en skov ikke kun en direkte effekt, men også en indirekte - betingelserne for fugle og dyrs eksistens ændrer sig. Det anslås, at siden 1600 er 162 fuglearter, over 100 arter af pattedyr og mange andre arter af planter og dyr blevet ødelagt af mennesker. Men på den anden side skaber det nye sorter af planter og dyreracer, øger deres udbytte og produktivitet. Kunstig flytning af planter og dyr påvirker også økosystemernes liv. Således multiplicerede kaninerne, der blev bragt til Australien, så meget, at de forårsagede enorme skader på landbruget.

Den mest oplagte manifestation af menneskeskabt indflydelse på biosfæren er miljøforurening. Betydningen af ​​menneskeskabte faktorer vokser konstant, efterhånden som mennesket mere og mere underlægger naturen.

Menneskelig aktivitet er en kombination af menneskelig transformation til sine egne formål med naturlige miljøfaktorer og skabelse af nye, der ikke eksisterede i naturen før. Smeltning af metaller fra malme og produktion af udstyr er umuligt uden at der skabes høje temperaturer, tryk og kraftige elektromagnetiske felter. At opnå og opretholde et højt udbytte af landbrugsafgrøder kræver produktion af gødning og kemisk plantebeskyttelse mod skadedyr og patogener. Moderne sundhedsydelser kan ikke forestilles uden kemoterapi og fysioterapi.

Resultater af videnskabelig og teknologisk fremgang begyndte at blive brugt til politiske og økonomiske formål, hvilket på ekstrem vis manifesterede sig i skabelsen af ​​særlige miljøfaktorer, der påvirker en person og hans ejendom: fra skydevåben til massemasse, fysisk, kemisk og biologisk påvirkning. I dette tilfælde taler de om en kombination af antropotrope (rettet mod menneskekroppen) og antropocide faktorer, der forårsager miljøforurening.

På den anden side, ud over sådanne målrettede faktorer, i processen med udnyttelse og behandling af naturressourcer, dannes uundgåeligt sidekemiske forbindelser og zoner med høje niveauer af fysiske faktorer. Under ulykker og katastrofer kan disse processer være af krampagtig karakter med alvorlige miljømæssige og materielle konsekvenser. Derfor var det påkrævet at skabe måder og midler til at beskytte en person mod farlige og skadelige faktorer, som nu er blevet implementeret i det ovennævnte system - livssikkerhed.

Miljømæssig plasticitet. På trods af de mange forskellige miljøfaktorer kan der identificeres en række generelle mønstre i arten af ​​deres indvirkning og i reaktionerne fra levende organismer.

Effekten af ​​faktorers indflydelse afhænger ikke kun af arten af ​​deres handling (kvalitet), men også af den kvantitative værdi, som organismer opfatter - høj eller lav temperatur, belysningsgrad, fugtighed, mængde mad osv. I løbet af udviklingen har organismernes evne udviklet sig til at tilpasse sig miljøfaktorer inden for visse kvantitative grænser. Et fald eller stigning i værdien af ​​en faktor uden for disse grænser hæmmer vital aktivitet, og når et bestemt minimum eller maksimumsniveau er nået, opstår der død af organismer.

Den økologiske faktors virkningszoner og den teoretiske afhængighed af vital organisme, en befolkning eller et samfund afhænger af faktorens kvantitative værdi. Den kvantitative rækkevidde af enhver miljøfaktor, der er mest gunstig for livet, kaldes det økologiske optimal (lat. ortimus - bedst). Værdierne for den faktor, der ligger i undertrykkelseszonen, kaldes det økologiske pessimum (det værste).

Minimums- og maksimumværdierne for den faktor, ved hvilken døden sker, kaldes henholdsvis økologisk minimum og økologisk maksimum

Alle typer organismer, populationer eller lokalsamfund er f.eks. Tilpasset til at eksistere i et bestemt temperaturområde.

Organismernes egenskab til at tilpasse sig tilværelsen inden for en bestemt række miljøfaktorer kaldes miljøplasticitet.

Jo bredere rækkevidde den økologiske faktor, inden for hvilken en given organisme kan leve, jo større er dens økologiske plasticitet.

I henhold til graden af ​​plasticitet skelnes der mellem to typer organismer: stenobiontic (stenoeci) og eurybiontic (euryeci).

Stenobiontiske og eurybiontiske organismer adskiller sig i de forskellige miljøfaktorer, de kan leve i.

Stenobionts(kolonne stenos- smal, tæt) eller snævert tilpasset, arter kan kun eksistere med små afvigelser

faktor fra den optimale værdi.

Eurybiontisk(kolonne eirys - bred) kaldes bredt tilpassede organismer, der modstår en stor amplitude af udsving i den økologiske faktor.

Historisk set distribueres tilpasning til miljøfaktorer, dyr, planter, mikroorganismer i forskellige miljøer og danner hele de forskellige økosystemer, der danner jordens biosfære.

Begrænsende faktorer. Begrebet begrænsende faktorer er baseret på to økologiske love: loven om minimum og loven om tolerance.

Minimum lov. I midten af ​​forrige århundrede opdagede den tyske kemiker J. Liebig (1840), mens næringsstoffernes effekt på plantevæksten blev undersøgt, at høsten ikke afhænger af de næringsstoffer, der er nødvendige i store mængder og er til stede i overflod ( for eksempel CO 2 og H 2 0), men fra dem, der, selvom planten har brug for i mindre mængder, praktisk talt er fraværende i jorden eller er utilgængelige (f.eks. fosfor, zink, bor).

Liebig formulerede dette mønster som følger: "En plantes vækst afhænger af det næringselement, der er til stede i en minimumsmængde." Dette fund blev senere kendt som Liebigs lov om minimum og er blevet udvidet til mange andre miljøfaktorer. Varme, lys, vand, ilt og andre faktorer kan begrænse eller begrænse udviklingen af ​​organismer, hvis deres værdi svarer til det økologiske minimum. For eksempel dør tropisk angelfish, hvis vandtemperaturen falder til under 16 ° C. Og udviklingen af ​​alger i dybhavsøkosystemer er begrænset af dybden af ​​sollysets indtrængning: der er ingen alger i bundlagene.

Generelt kan Liebigs minimumslov formuleres således: organismernes vækst og udvikling afhænger først og fremmest af de faktorer i det naturlige miljø, hvis værdier nærmer sig det økologiske minimum.

Forskning har vist, at minimumsloven har to begrænsninger, der skal tages i betragtning i praktisk anvendelse.

Den første begrænsning er, at Liebigs lov kun er strengt gældende under betingelserne for en stationær tilstand i systemet. For eksempel i en bestemt vandmasse er algernes vækst naturligt begrænset af mangel på fosfater. Kvælstofforbindelser er for store i vand. Hvis spildevand med et højt indhold af mineralsk fosfor udledes til dette reservoir, kan reservoiret "blomstre". Denne proces fortsætter, indtil et af elementerne er brugt op til det begrænsende minimum. Nu kan det være nitrogen, hvis fosforet fortsætter med at strømme. I overgangsøjeblikket (når der stadig er nok nitrogen, og fosfor allerede er nok), observeres effekten af ​​minimum ikke, det vil sige, at ingen af ​​disse elementer påvirker væksten af ​​alger.

Den anden begrænsning er relateret til samspillet mellem flere faktorer. Nogle gange er kroppen i stand til at erstatte det mangelfulde element med et andet, kemisk ens. Så på steder, hvor der er meget strontium, i skallerne af bløddyr, kan det erstatte calcium med en mangel på sidstnævnte. Eller for eksempel falder behovet for zink i nogle planter, hvis de vokser i skyggen. Derfor vil en lav koncentration af zink begrænse plantevæksten mindre i skyggen end i stærkt lys. I disse tilfælde viser den begrænsende virkning af selv en utilstrækkelig mængde af et eller andet element sig muligvis ikke.

Loven om tolerance(lat ... tolerantia- tålmodighed) blev opdaget af den engelske biolog W. Shelford (1913), der henledte opmærksomheden på, at ikke kun de økologiske faktorer, hvis værdier er minimale, men også dem, der er karakteriseret ved et økologisk maksimum, kan begrænse udviklingen af ​​levende organismer. For meget varme, lys, vand og endda næringsstoffer kan være lige så skadelige som mangel på dem. Omfanget af den økologiske faktor mellem minimum og maksimum W. Shelford kaldet tolerancegrænse.

Tolerancegrænsen beskriver amplituden af ​​faktorers udsving, hvilket sikrer befolkningens mest fuldgyldige eksistens. Enkeltpersoner kan have lidt forskellige toleranceområder.

Senere blev tolerancegrænserne fastsat for forskellige miljøfaktorer for mange planter og dyr. Lovene fra J. Liebig og W. Shelford hjalp med at forstå mange fænomener og fordelingen af ​​organismer i naturen. Organismer kan ikke fordeles overalt, fordi populationer har en vis tolerancegrænse i forhold til udsving i miljøfaktorer.

V. Shelfords tolerancelov er formuleret således: organismernes vækst og udvikling afhænger primært af de miljøfaktorer, hvis værdier er tæt på det økologiske minimum eller det økologiske maksimum.

Følgende blev fundet:

Organismer med en bred vifte af tolerance over for alle faktorer er udbredt i naturen og er ofte kosmopolitiske, for eksempel mange patogene bakterier;

Organismer kan have en lang række tolerancer for en faktor og et snævert område for en anden. For eksempel er mennesker mere tolerante over for mangel på mad end på mangel på vand, det vil sige, at tolerancegrænsen for vand er smallere end for mad;

Hvis betingelserne for en af ​​miljøfaktorerne bliver suboptimale, kan tolerancegrænsen for andre faktorer ændre sig. For eksempel, når der mangler nitrogen i jorden, kræver korn meget mere vand;

De reelle grænser for tolerance observeret i naturen er mindre end organismens potentielle evner til at tilpasse sig denne faktor. Dette skyldes, at tolerancens grænser i forhold til miljøets fysiske forhold i naturen kan indsnævres af biotiske forhold: konkurrence, fravær af bestøver, rovdyr osv.). Den mulige økologiske plasticitet af en organisme, bestemt under laboratorieforhold, er større end de realiserede muligheder under naturlige forhold. Følgelig skelnes der mellem potentielle og realiserede økologiske nicher;

Tolerancegrænserne hos ynglende individer og afkom er mindre end hos voksne, det vil sige hunner i yngletiden og deres afkom er mindre hårdføre end voksne organismer. Således bestemmes den geografiske fordeling af vildtfugle oftere af klimaets indflydelse på æg og kyllinger, og ikke på voksne fugle. Omsorg for afkom og respekt for moderskabet er dikteret af naturlovene. Desværre er nogle gange sociale "præstationer" i strid med disse love;

Ekstreme (stress) værdier for en af ​​faktorerne fører til et fald i tolerancegrænsen for andre faktorer. Hvis opvarmet vand dumpes i floden, bruger fisk og andre organismer næsten al deres energi på at overvinde stress. De har ikke nok energi til at få mad, beskytte sig mod rovdyr, reproducere, hvilket fører til gradvis udryddelse. Psykologisk stress kan også forårsage mange somatiske (kolonne soma - krop) sygdomme ikke kun hos mennesker, men også hos nogle dyr (f.eks. hos hunde). Under faktorens belastende værdier bliver tilpasning til den mere og mere "dyr".

Mange organismer er i stand til at ændre tolerance over for visse faktorer, hvis forholdene gradvist ændres. Du kan for eksempel vænne dig til vandets høje temperatur i badet, hvis du kommer i varmt vand, og derefter gradvist tilføje varmt vand. Denne tilpasning til langsomme faktorændringer er en nyttig beskyttende egenskab. Men det kan også være farligt. Pludselig uden advarselssignaler kan selv en lille ændring være kritisk. En tærskeleffekt sætter ind: "det sidste halm" kan være dødeligt. For eksempel kan en tynd kvist knække en allerede overbelastet kamelryg.

Hvis værdien af ​​mindst en af ​​miljøfaktorerne nærmer sig et minimum eller maksimum, bliver eksistensen og velstanden for en organisme, befolkning eller samfund netop afhængig af, at denne faktor begrænser dens vitale aktivitet.

En begrænsende faktor er enhver miljøfaktor, der nærmer sig eller overskrider tolerancegrænsernes ekstreme værdier. Sådanne faktorer, der afviger fra det optimale, er af afgørende betydning for organismer og biologiske systemer. Det er dem, der kontrollerer eksistensbetingelserne.

Værdien af ​​begrebet begrænsende faktorer er, at det giver dig mulighed for at forstå de komplekse forhold i økosystemer.

Heldigvis er det ikke alle mulige miljøfaktorer, der styrer forholdet mellem miljøet, organismer og mennesker. Forskellige begrænsende faktorer prioriteres i en given periode. Det er de faktorer, en økolog skal fokusere på, når han studerer og styrer økosystemer. For eksempel er iltindholdet i terrestriske levesteder højt, og det er så tilgængeligt, at det næsten aldrig fungerer som en begrænsende faktor (med undtagelse af store højder og menneskeskabte systemer). Oxygen er af ringe interesse for terrestriske økologer. Og i vand er det ofte en faktor, der begrænser udviklingen af ​​levende organismer (f.eks. "Aflivning" af fisk). Derfor måler hydrobiologen altid iltindholdet i vandet, i modsætning til dyrlægen eller ornitologen, selvom ilt ikke er mindre vigtigt for terrestriske organismer end for vandorganismer.

Begrænsende faktorer bestemmer også artens geografiske område. Så organismernes bevægelse mod syd er som regel begrænset af mangel på varme. Biotiske faktorer begrænser også ofte fordelingen af ​​visse organismer. For eksempel bar figner, der blev bragt fra Middelhavet til Californien, ikke frugt der, før de gættede at bringe en bestemt hveps derhen - den eneste bestøver af denne plante. At identificere de begrænsende faktorer er meget vigtigt for mange typer aktiviteter, især landbrug. Ved målrettet indsats for at begrænse forholdene er det muligt hurtigt og effektivt at øge planteproduktiviteten og dyreproduktiviteten. Så når der dyrkes hvede på sure jordarter, vil ingen agronomiske foranstaltninger give effekt, hvis der ikke anvendes kalkning, hvilket vil reducere syrens begrænsende effekt. Eller hvis du dyrker majs på jord, der er meget lav i fosfor, stopper det selv med nok vand, nitrogen, kalium og andre næringsstoffer. Fosfor i dette tilfælde er den begrænsende faktor. Og kun fosforgødning kan redde høsten. Planter kan også dø af for meget vand eller overskydende gødning, hvilket i dette tilfælde også er begrænsende faktorer.

At kende de begrænsende faktorer giver nøglen til økosystemstyring. I forskellige perioder af en organismes liv og i forskellige situationer fungerer forskellige faktorer imidlertid som begrænsende faktorer. Derfor kan kun dygtig regulering af levevilkår give effektive ledelsesresultater.

Interaktion og kompensation af faktorer. I naturen virker miljøfaktorer ikke uafhængigt af hinanden - de interagerer. Analyse af en faktors indflydelse på en organisme eller et samfund er ikke et mål i sig selv, men en måde at vurdere den komparative betydning af forskellige forhold, der virker sammen i virkelige økosystemer.

Fælles indflydelse af faktorer kan betragtes ved eksemplet med afhængigheden af ​​krabblarvernes dødelighed af temperatur, saltindhold og tilstedeværelsen af ​​cadmium. I fravær af cadmium observeres det økologiske optimale (minimum dødelighed) i temperaturområdet fra 20 til 28 ° C og saltindhold fra 24 til 34%. Hvis cadmium, giftigt for krebsdyr, tilsættes til vandet, skifter det økologiske optimale: temperaturen ligger i området fra 13 til 26 ° C, og saltindholdet er fra 25 til 29%. Toleransens grænser ændrer sig også. Forskellen mellem det økologiske maksimum og minimum for saltindhold efter tilsætning af cadmium falder fra 11 - 47% til 14 - 40%. Tolerancegrænsen for temperaturfaktoren tværtimod udvides fra 9 - 38 ° С til 0 - 42 ° С.

Temperatur og fugtighed er de vigtigste klimafaktorer i terrestriske levesteder. Samspillet mellem disse to faktorer danner i det væsentlige to hovedtyper af klima: marine og kontinentale.

Reservoirer blødgør landets klima, da vand har en høj specifik smeltevarme og varmekapacitet. Derfor er det maritime klima præget af mindre skarpe udsving i temperatur og fugtighed end det kontinentale.

Virkningen af ​​temperatur og fugtighed på organismer afhænger også af forholdet mellem deres absolutte værdier. Således har temperaturen en mere markant begrænsende effekt, hvis luftfugtigheden er meget høj eller meget lav. Alle ved, at høje og lave temperaturer tolereres mindre med høj luftfugtighed end ved moderat

Sammenhængen mellem temperatur og fugtighed som de vigtigste klimafaktorer er ofte afbildet i form af klimogramgrafer, som gør det muligt visuelt at sammenligne forskellige år og regioner og forudsige produktionen af ​​planter eller dyr under bestemte klimaforhold.

Organismer er ikke slaver af miljøet. De tilpasser sig eksistensbetingelserne og ændrer dem, det vil sige, de kompenserer for den negative indvirkning af miljøfaktorer.

Kompensation for miljøfaktorer er organismernes ønske om at svække den begrænsende effekt af fysiske, biotiske og menneskeskabte påvirkninger. Faktorkompensation er mulig på niveau med organismen og arten, men er mest effektiv på fællesskabsplan.

Ved forskellige temperaturer kan den samme art, som har en bred geografisk fordeling, erhverve fysiologisk og morfologisk (kolonne torphe - form, omrids) funktioner tilpasset lokale forhold. For eksempel er dyr, ører, haler og poter kortere, og kroppen er jo mere massiv, jo koldere er klimaet.

Dette mønster kaldes Allens regel (1877), hvorefter de fremspringende kropsdele af varmblodige dyr stiger, når de bevæger sig fra nord til syd, hvilket er forbundet med tilpasning til at opretholde en konstant kropstemperatur under forskellige klimatiske forhold. Så ræve, der lever i Sahara, har lange lemmer og enorme ører; den europæiske ræv er mere squat, ørerne er meget kortere; og polarræven - polarræven - har meget små ører og en kort snude.

Hos dyr med veludviklet motorisk aktivitet er kompensation af faktorer mulig på grund af adaptiv adfærd. Så er firben ikke bange for pludselig afkøling, fordi de i løbet af dagen går ud i solen, og om natten gemmer de sig under opvarmede sten. Ændringer, der opstår i tilpasningsprocessen, er ofte genetisk fikserede. På fællesskabsplan kan kompensation af faktorer udføres ved at ændre arter langs gradienten af ​​miljøforhold; for eksempel med sæsonmæssige ændringer er der en regelmæssig ændring i plantearter.

Organismer bruger også den naturlige periodicitet af ændringer i miljøfaktorer til at fordele funktioner over tid. De "programmerer" livscyklusser for at få mest muligt ud af gunstige forhold.

Det mest slående eksempel er organismernes adfærd afhængigt af dagens længde - fotoperiode. Daglængdenes amplitude stiger med breddegraden, hvilket gør det muligt for organismer ikke kun at tage højde for sæsonen, men også områdets breddegrad. Fotoperioden er et "tidsrelæ" eller trigger for en række fysiologiske processer. Det bestemmer plantens blomstring, smeltning, migration og reproduktion hos fugle og pattedyr osv. Fotoperioden er forbundet med det biologiske ur og fungerer som en universel mekanisme til regulering af funktioner i tid. Det biologiske ur forbinder rytmer fra miljøfaktorer med fysiologiske rytmer, hvilket gør det muligt for organismer at tilpasse sig faktorernes daglige, sæsonmæssige, tidevands og andre dynamikker.

Ved at ændre fotoperioden er det muligt at fremkalde ændringer i kropsfunktioner. Så blomsteravlere, der ændrer lysregimet i drivhuse, får blomster uden for sæsonen. Hvis du efter december straks øger længden af ​​dagen, kan dette forårsage fænomener, der opstår om foråret: blomstring af planter, smeltning hos dyr osv. I mange højere organismer er tilpasninger til fotoperioden fastlagt genetisk, det vil sige den biologiske ur kan fungere selv i mangel af en regelmæssig daglig eller sæsonbestemt dynamik.

Pointen med at analysere miljøforhold er således ikke at udarbejde en enorm liste over miljøfaktorer, men at opdage funktionelt vigtige begrænsende faktorer og at vurdere, i hvilket omfang økosystemers sammensætning, struktur og funktioner afhænger af interaktionen mellem disse faktorer.

Kun i dette tilfælde er det muligt pålideligt at forudsige resultaterne af ændringer og forstyrrelser og styre økosystemer.

Antropogene begrænsende faktorer. Det er praktisk at betragte brande og menneskeskabt stress som eksempler på menneskeskabte begrænsende faktorer, der gør det muligt at styre naturlige og menneskeskabte økosystemer.

Brande som en menneskeskabt faktor vurderes de ofte kun negativt. Forskning i løbet af de sidste 50 år har vist, at naturlige brande kan være en del af klimaet i mange terrestriske levesteder. De påvirker udviklingen af ​​flora og fauna. Biotiske samfund har "lært" at kompensere for denne faktor og tilpasse sig den, hvad angår temperatur eller fugtighed. Ild kan ses og undersøges som en miljøfaktor sammen med temperatur, nedbør og jord. Når den bruges korrekt, kan ild være et værdifuldt økologisk redskab. Nogle stammer brændte skove efter deres behov længe før folk systematisk og målrettet ændrede miljøet. Ild er en meget vigtig faktor, også fordi en person i større grad kan kontrollere den end andre begrænsende faktorer. Det er svært at finde et stykke jord, især i tørre sæsonområder, hvor der ikke har været brand mindst en gang i 50 år. Den mest almindelige årsag til brande i naturen er et lynnedslag.

Brande er af forskellige typer og har forskellige konsekvenser.

Monterede eller "vilde" brande er normalt meget intense og ukontrollable. De ødelægger træernes krone og ødelægger alt jordens organiske stof. Brande af denne type har en begrænsende effekt på næsten alle organismer i samfundet. Det vil tage mange år for siden at komme sig igen.

Græsrodsbrande er helt forskellige. De har en selektiv virkning: for nogle organismer viser de sig at være mere begrænsende end for andre. Således fremmer jordbrande udviklingen af ​​organismer med en høj tolerance over for deres konsekvenser. De kan være naturlige eller specielt organiseret af mennesker. F.eks. Foretages planlagt skovafbrænding for at eliminere konkurrence om de værdifulde sumpfyrarter fra løvfældende træer. Marskfyr, i modsætning til løvfældende træer, er modstandsdygtig over for ild, da plantens apikale knopp er beskyttet af en flok lange, dårligt brændende nåle. I mangel af brande overdøver tilvækst af løvtræer fyr, samt korn og bælgfrugter. Dette fører til undertrykkelse af agerhøns og små planteædere. Derfor er jomfru fyrreskove med rigeligt vildt økosystemer af typen "ild", det vil sige kræver periodiske jordbrande. I dette tilfælde fører ilden ikke til tab af næringsstoffer i jorden, skader ikke myrer, insekter og små pattedyr.

En lille brand er endda nyttig til kvælstoffiksende bælgfrugter. Udbrænding udføres om aftenen, så ilden om natten kan slukkes med dug, og den smalle brandfront let kan krydses. Derudover supplerer små jordbrande bakteriernes evne til at omdanne døde rester til mineralske næringsstoffer, der er egnede til den næste generation af planter. Til samme formål brændes faldne blade ofte om foråret og efteråret. Planlagt afbrænding er et eksempel på håndtering af et naturligt økosystem ved hjælp af en begrænsende økologisk faktor.

Om muligheden for brande helt skal udelukkes, eller om brand skal bruges som ledelsesfaktor, bør være helt afhængig af, hvilken type samfund der ønskes i området. Den amerikanske økolog G. Stoddard (1936) var en af ​​de første til at gå ind for kontrollerede planlagte forbrændinger for at øge produktionen af ​​værdifuldt tømmer og vildt tilbage i de dage, hvor der fra skovmænds synspunkt blev betragtet enhver brand som skadelig.

Det tætte forhold mellem udbrændthed og græssammensætning spiller en central rolle for at bevare den fantastiske mangfoldighed af antiloper og rovdyr i de østafrikanske savanner. Brande har en positiv effekt på mange korn, da deres vækstpunkter og energireserver er under jorden. Efter at de tørre overjordiske dele er brændt tilbage, kommer næringsstofferne hurtigt tilbage til jorden, og græsserne vokser frodigt.

Spørgsmålet "at brænde eller ikke at brænde" kan selvfølgelig være forvirrende. Ved uagtsomhed er en person ofte årsagen til en stigning i hyppigheden af ​​destruktive "vilde" brande. Kampen for brandsikkerhed i skove og rekreative områder er den anden side af problemet.

En privatperson har under ingen omstændigheder ret til bevidst eller ved et uheld at forårsage brand i naturen - dette er privilegiet for specialuddannede mennesker, der kender reglerne for arealanvendelse.

Antropogen stress kan også betragtes som en slags begrænsende faktor. Økosystemer er stort set i stand til at kompensere for menneskeskabt stress. Det er muligt, at de naturligt er tilpasset akutte tilbagevendende belastninger. Og mange organismer kræver lejlighedsvise forstyrrelser, der bidrager til deres langsigtede modstandsdygtighed. Store vandområder har ofte gode selvrensende egenskaber og genopretter forurening, ligesom mange terrestriske økosystemer. Langsigtede afbrydelser kan imidlertid føre til markante og varige negative konsekvenser. I sådanne tilfælde kan tilpasningens evolutionære historie ikke hjælpe organismer - kompensationsmekanismer er ikke ubegrænsede. Dette gælder især de tilfælde, hvor stærkt giftigt affald dumpes, som konstant produceres af et industrialiseret samfund, og som tidligere var fraværende i miljøet. Hvis vi ikke kan isolere dette giftige affald fra globale livsstøttesystemer, vil de true vores helbred direkte og blive den vigtigste begrænsende faktor for menneskeheden.

Antropogen stress er traditionelt opdelt i to grupper: akut og kronisk.

Den første er kendetegnet ved en pludselig begyndelse, en hurtig stigning i intensitet og en kort varighed. I det andet tilfælde varer overtrædelser af lav intensitet lang tid eller gentages. Naturlige systemer har ofte rigelig kapacitet til at håndtere akut stress. For eksempel giver den sovende frøstrategi skoven mulighed for at komme sig efter at være blevet ryddet. Konsekvenserne af kronisk stress kan være mere alvorlige, fordi reaktionerne på stress er mindre indlysende. Det kan tage år, før ændringer i organismer bliver bemærket. Således blev forbindelsen mellem kræft og rygning identificeret for kun få årtier siden, selvom den eksisterede i lang tid.

Tærskeleffekten forklarer delvis, hvorfor nogle miljøproblemer dukker op uventet. Faktisk har de samlet sig gennem årene. For eksempel begynder skovene massedød i skove efter længere tids udsættelse for luftforurenende stoffer. Vi begynder først at bemærke problemet efter mange skovers død i Europa og Amerika. På dette tidspunkt var vi 10-20 år forsinkede og kunne ikke forhindre tragedien.

I perioden med tilpasning til kroniske menneskeskabte påvirkninger falder organismernes tolerance også til andre faktorer, såsom sygdomme. Kronisk stress er ofte forbundet med giftige stoffer, som, selv om de er i små koncentrationer, konstant frigives til miljøet.

Artiklen "Poisoning America" ​​(magasinet The Times, 22. september 1980) indeholder følgende data: "Af alle menneskelige indgreb i tingenes naturlige orden vokser ingen i en så alarmerende hast som oprettelsen af ​​nye kemiske forbindelser . Alene i USA skaber snedige "alkymister" omkring 1.000 nye lægemidler hvert år. Der er omkring 50.000 forskellige kemikalier på markedet. Mange af dem er uden tvivl til stor gavn for mennesker, men de næsten 35.000 forbindelser, der bruges i USA, er bestemt eller potentielt skadelige for menneskers sundhed. ”

Faren, muligvis katastrofal, er forureningen af ​​grundvand og dybe akviferer, som udgør en betydelig del af planetens vandressourcer. I modsætning til overfladevand er grundvand ikke underlagt naturlige selvrensende processer på grund af mangel på sollys, hurtig strøm og biotiske komponenter.

Bekymringen skyldes ikke kun skadelige stoffer, der kommer i vand, jord og mad. Millioner af tons farlige forbindelser frigives til atmosfæren. Kun over Amerika i slutningen af ​​70'erne. udsendes: suspenderede partikler - op til 25 millioner tons / år, SO 2 - op til 30 millioner tons / år, NO - op til 23 millioner tons / år.

Vi bidrager alle til luftforurening ved brug af biler, elektricitet, fremstillede varer og mere. Luftforurening er et klart negativt feedback -signal, der kan redde samfundet fra døden, da det let kan opdages af alle.

Behandling af fast affald har længe været betragtet som et sekundært anliggende. Indtil 1980 var der tilfælde, hvor boligkvarterer blev bygget på tidligere radioaktivt affald. Nu, omend med en vis forsinkelse, blev det klart: ophobning af affald begrænser industriens udvikling. Uden oprettelse af teknologier og centre til fjernelse, neutralisering og genbrug er industrisamfundets videre udvikling umulig. Først og fremmest er det nødvendigt at isolere de mest giftige stoffer sikkert. Den ulovlige praksis med "natudladninger" skal erstattes med pålidelig isolation. Vi skal lede efter erstatninger for giftige kemikalier. Med den rette ledelse kan bortskaffelse og genbrug af affald blive en særskilt industri, der skaber nye arbejdspladser og bidrager til økonomien.

Løsningen på problemet med menneskeskabt stress bør være baseret på et helhedsorienteret koncept og kræver en systematisk tilgang. Forsøg på at håndtere hvert forurenende stof som et problem i sig selv er ineffektive - de bærer kun problemet fra et sted til et andet.

Hvis det i det næste årti ikke er muligt at indeholde forringelsen af ​​miljøkvaliteten, så er det sandsynligt, at ikke mangel på naturressourcer, men virkningen af ​​skadelige stoffer vil blive en faktor, der begrænser udviklingen af ​​civilisationen.

Omfanget af menneskelig aktivitet er vokset umådeligt i løbet af de sidste flere hundrede år, hvilket betyder, at nye menneskeskabte faktorer er dukket op. Eksempler på virkningen, menneskehedens sted og rolle i at ændre levesteder - alt dette vil blive diskuteret senere i artiklen.

liv?

En del af Jordens natur, hvor organismer lever, er deres levested. De resulterende relationer, livsstil, produktivitet, antallet af skabninger studeres af økologi. Naturens hovedkomponenter skelnes: jord, vand og luft. Der er organismer, der er tilpasset til at leve i et eller tre miljøer, for eksempel kystplanter.

Individuelle elementer, der interagerer med levende ting og indbyrdes, er miljøfaktorer. Hver af dem er uerstattelig. Men i de seneste årtier har menneskeskabte faktorer fået planetarisk betydning. Selvom det kun var et halvt århundrede siden, blev samfundets indflydelse på naturen ikke betalt nok opmærksomhed, men for 150 år siden var videnskaben om økologi selv i sin barndom.

Hvad er miljøfaktorer?

Al mangfoldighed af samfundets indvirkning på miljøet - det er menneskeskabte faktorer. Eksempler på negative påvirkninger:

• reduktion i mineralreserver;
• rydning af skove;
• jordforurening;
• jagt og fiskeri;
• udryddelse af vilde arter.

Menneskets positive indvirkning på biosfæren er forbundet med miljøbeskyttelsesforanstaltninger. Skovrejsning og skovrejsning, landskabspleje og forbedring af bosættelser, akklimatisering af dyr (pattedyr, fugle, fisk) er i gang.

Hvad gøres for at forbedre forholdet mellem mennesket og biosfæren?

Ovenstående eksempler på menneskeskabte miljøfaktorer, menneskelig indgriben i naturen indikerer, at virkningen kan være positiv og negativ. Disse egenskaber er betingede, fordi en positiv indflydelse under ændrede forhold ofte bliver dens modsætning, det vil sige, at den får en negativ konnotation. Befolkningens aktiviteter er mere tilbøjelige til at skade naturen end gavn. Denne kendsgerning forklares ved overtrædelse af naturlove, der har været gældende i millioner af år.

Tilbage i 1971 godkendte FN's Uddannelses-, Videnskabelige og Kulturelle Organisation (UNESCO) det internationale biologiske program kaldet "Man and the Biosphere". Dets hovedopgave var at undersøge og forhindre negative ændringer i miljøet. I de senere år er voksne og børns miljøorganisationer, videnskabelige institutioner meget bekymrede over bevarelsen af ​​den biologiske mangfoldighed.

Hvordan forbedres miljøets sundhed?

Vi fandt ud af, hvad den menneskeskabte faktor er inden for økologi, biologi, geografi og andre videnskaber. Bemærk, at det menneskelige samfunds trivsel, nutiden og fremtidige generationer af mennesker afhænger af kvaliteten og graden af ​​indflydelse af økonomisk aktivitet på miljøet. Det er nødvendigt at reducere miljørisikoen forbundet med den stadigt stigende negative rolle, som menneskeskabte faktorer spiller.

Ikke engang nok til at holde miljøet sundt, siger forskerne. Det kan være ugunstigt for menneskeliv med sin tidligere biodiversitet, men stærk stråling, kemikalier og andre former for forurening.

Sammenhængen mellem sundhed og graden af ​​indflydelse af menneskeskabte faktorer er indlysende. For at reducere deres negative indvirkning er det nødvendigt at danne en ny holdning til miljøet, ansvar for dyrelivets velstående eksistens og bevarelse af biodiversitet.

Nyheder og samfund

Antropogene faktorer: eksempler. Hvad er antropogen faktor?

10. november 2014

Omfanget af menneskelig aktivitet er vokset umådeligt i løbet af de sidste flere hundrede år, hvilket betyder, at nye menneskeskabte faktorer er dukket op. Eksempler på virkningen, menneskehedens sted og rolle i at ændre levesteder - alt dette vil blive diskuteret senere i artiklen.

Hvad er et livsmiljø?

En del af Jordens natur, hvor organismer lever, er deres levested. De resulterende relationer, livsstil, produktivitet, antallet af skabninger studeres af økologi. Naturens hovedkomponenter skelnes: jord, vand og luft. Der er organismer, der er tilpasset til at leve i et eller tre miljøer, for eksempel kystplanter.

Individuelle elementer, der interagerer med levende ting og indbyrdes, er miljøfaktorer. Hver af dem er uerstattelig. Men i de seneste årtier har menneskeskabte faktorer fået planetarisk betydning. Selvom det kun var et halvt århundrede siden, blev samfundets indflydelse på naturen ikke betalt nok opmærksomhed, men for 150 år siden var videnskaben om økologi selv i sin barndom.

Hvad er miljøfaktorer?

Forholdene i det naturlige miljø kan være meget forskellige: rum, information, energi, kemisk, klimatisk. Alle naturlige komponenter af fysisk, kemisk eller biologisk oprindelse er miljøfaktorer. De påvirker direkte eller indirekte et individuelt biologisk individ, en befolkning og hele biocenosen. Der er ikke mindre fænomener forbundet med menneskelige aktiviteter, for eksempel angstfaktoren. Mange menneskeskabte faktorer påvirker organismernes vitale aktivitet, biocenosernes tilstand og den geografiske kappe. Eksempler:

• en stigning i drivhusgasser i atmosfæren fører til klimaændringer;
• monokultur i landbruget forårsager udbrud af individuelle skadedyr;
• brande fører til en ændring i plantesamfundet;
• skovrydning og opførelse af vandkraftværker ændrer flodernes regime.

Lignende videoer

Hvad er miljøfaktorerne?

Forholdene, der påvirker levende organismer og deres levesteder, i henhold til deres egenskaber, kan tilskrives en af ​​tre grupper:

• uorganiske eller abiotiske faktorer (solstråling, luft, temperatur, vand, vind, saltindhold);
• biotiske forhold, der er forbundet med fælles beboelse af mikroorganismer, dyr, planter, der påvirker hinanden, på livløs natur;
• menneskeskabte miljøfaktorer - den kumulative indvirkning af Jordens befolkning på naturen.

Alle disse grupper er vigtige. Enhver miljøfaktor er uerstattelig. For eksempel fylder overflod af vand ikke mængden af ​​mineralske elementer og lys, der er nødvendigt for plantens ernæring.

Hvad er antropogen faktor?

De vigtigste videnskaber, der studerer miljøet, er global økologi, menneskelig økologi og naturbeskyttelse. De er baseret på teoretiske økologiske data og bruger i vid udstrækning begrebet "menneskeskabte faktorer". Anthropos oversat fra græsk betyder "mand", genos er oversat som "oprindelse". Ordet "faktor" kommer fra den latinske faktor ("gør, producerer"). Dette er navnet på de forhold, der påvirker processerne, deres drivkraft.

Enhver menneskelig indvirkning på levende organismer, hele miljøet er menneskeskabte faktorer. Eksempler findes både positive og negative. Der er tilfælde af gunstige ændringer i naturen i forbindelse med naturbeskyttelsesaktiviteter. Men oftere har samfundet en negativ, undertiden destruktiv effekt på biosfæren.

Den menneskeskabte faktors sted og rolle ved ændring af Jordens ansigt

Enhver form for økonomisk aktivitet i befolkningen påvirker forholdet mellem levende organismer og det naturlige habitat, fører ofte til deres forstyrrelse. I stedet for naturlige komplekser og landskaber opstår der menneskeskabte komplekser:

• marker, frugtplantager og grøntsagshaver;
• reservoirer, damme, kanaler;
• parker, skovbælter;
• kulturelle græsgange.

Lighederne mellem naturlige komplekser skabt af mennesker påvirkes yderligere af menneskeskabte, biotiske og abiotiske miljøfaktorer. Eksempler: dannelse af ørkener - på landbrugsplantager; tilgroning af damme.

Hvordan påvirker en person naturen?

Menneskeheden - en del af Jordens biosfære - var i en lang periode fuldstændig afhængig af de omgivende naturforhold. Med udviklingen af ​​nervesystemet, især hjernen, takket være forbedringen af ​​arbejdsredskaberne, er mennesket selv blevet en faktor i evolutionære og andre processer på Jorden. Først og fremmest skal vi nævne beherskelsen af ​​mekanisk, elektrisk og atomenergi. Som følge heraf har den øvre del af jordskorpen ændret sig markant, og den biogene migration af atomer er steget.

Al mangfoldighed af samfundets indvirkning på miljøet - det er menneskeskabte faktorer. Eksempler på negative påvirkninger:

• reduktion i mineralreserver;
• rydning af skove;
• jordforurening;
• jagt og fiskeri;
• udryddelse af vilde arter.

Menneskets positive indvirkning på biosfæren er forbundet med miljøbeskyttelsesforanstaltninger. Skovrejsning og skovrejsning, landskabspleje og forbedring af bosættelser, akklimatisering af dyr (pattedyr, fugle, fisk) er i gang.

Hvad gøres for at forbedre forholdet mellem mennesket og biosfæren?

Ovenstående eksempler på menneskeskabte miljøfaktorer, menneskelig indgriben i naturen indikerer, at virkningen kan være positiv og negativ. Disse egenskaber er betingede, fordi en positiv indflydelse under ændrede forhold ofte bliver dens modsætning, det vil sige, at den får en negativ konnotation. Befolkningens aktiviteter er mere tilbøjelige til at skade naturen end gavn. Denne kendsgerning forklares ved overtrædelse af naturlove, der har været gældende i millioner af år.

Tilbage i 1971 godkendte FN's Uddannelses-, Videnskabelige og Kulturelle Organisation (UNESCO) det internationale biologiske program kaldet "Man and the Biosphere". Dets hovedopgave var at undersøge og forhindre negative ændringer i miljøet. I de senere år er voksne og børns miljøorganisationer, videnskabelige institutioner meget bekymrede over bevarelsen af ​​den biologiske mangfoldighed.

Hvordan forbedres miljøets sundhed?

Vi fandt ud af, hvad den menneskeskabte faktor er inden for økologi, biologi, geografi og andre videnskaber. Bemærk, at det menneskelige samfunds trivsel, nutiden og fremtidige generationer af mennesker afhænger af kvaliteten og graden af ​​indflydelse af økonomisk aktivitet på miljøet. Det er nødvendigt at reducere miljørisikoen forbundet med den stadigt stigende negative rolle, som menneskeskabte faktorer spiller.

Selv bevarelse af biodiversitet er ikke nok til at sikre et sundt miljø, siger forskerne. Det kan være ugunstigt for menneskeliv med sin tidligere biodiversitet, men stærk stråling, kemikalier og andre former for forurening.

Forbindelsen mellem naturens, menneskers sundhed og antropogene faktorers indflydelsesgrad er indlysende. For at reducere deres negative indvirkning er det påkrævet at danne en ny holdning til miljøet, ansvaret for vilde dyreliv og bevarelse af biodiversitet.

Antropogene faktorer - et sæt miljøfaktorer forårsaget af utilsigtet eller bevidst menneskelig aktivitet i løbet af dets eksistens.

Typer af menneskeskabte faktorer:

· fysisk - anvendelse af atomenergi, bevægelse i tog og fly, påvirkning af støj og vibrationer osv.

· kemisk - brug af mineralgødning og pesticider, forurening af jordens skaller med industri- og transportaffald rygning, alkohol- og stofbrug, overforbrug af stoffer;

· social - relateret til relationer mellem mennesker og liv i samfundet.

· I de seneste årtier er menneskeskabte faktorers virkning stærkt steget, hvilket har ført til fremkomsten af ​​globale miljøproblemer: drivhuseffekten, sur regn, ødelæggelse af skove og ørkendannelse af territorier, miljøforurening med skadelige stoffer og en reduktion af planetens biologiske mangfoldighed.

Menneskelig levested. Antropogene faktorer påvirker det menneskelige miljø. Da han er et biosocialt væsen, skelnes naturlige og sociale levesteder.

Naturlige omgivelser giver en person sundhed og materiale til arbejde, er i tæt interaktion med ham: en person ændrer konstant det naturlige miljø i løbet af sine aktiviteter; det transformerede naturlige miljø påvirker til gengæld en person.

En person kommunikerer med andre mennesker hele tiden og indgår interpersonelle relationer med dem, hvilket bestemmer socialt levested ... Kommunikation kan være gunstig(bidrager til personlig udvikling) og ugunstig(hvilket fører til psykologisk overbelastning og sammenbrud, til erhvervelse af afhængighed - alkoholisme, stofmisbrug osv.).

Abiotisk miljø (miljøfaktorer) - det er et kompleks af betingelser i et uorganisk miljø, der påvirker kroppen. (Lys, temperatur, vind, luft, tryk, fugtighed osv.)

For eksempel: ophobning af giftige og kemiske elementer i jorden, tørring af vandområder under en tørke, en stigning i længden af ​​dagslys, intens ultraviolet stråling.

ABIOTISKE FAKTORER, forskellige faktorer, der ikke er relateret til levende organismer.

Lys - den vigtigste abiotiske faktor, som alt liv på Jorden er forbundet med. Der er tre biologisk ulige områder i solens spektrum; ultraviolet, synligt og infrarødt.

Alle planter i forhold til lys kan opdeles i følgende grupper:

■ lysglade planter - heliofytter(fra det græske "helios" - solen og fiton - en plante);

■ lyssky planter - sciophytter(fra det græske "scia" - en skygge og "fiton" - en plante);

■ skygge -tolerante planter - fakultative heliofytter.

Temperatur på jordens overflade afhænger af den geografiske breddegrad og højde. Derudover ændrer det sig med årets sæsoner. I denne henseende har dyr og planter forskellige tilpasninger til temperaturforhold. I de fleste organismer foregår vitale processer inden for området fra -4 ° С til + 40 ... 45 ° С

Den mest perfekte termoregulering dukkede kun op i højere hvirveldyr - fugle og pattedyr, hvilket giver dem en bred bosættelse i alle klimazoner. De kaldes homøotermiske (græske gom oyos - lige) organismer.

7. Begrebet befolkning. Befolkningers struktur, system, karakteristika og dynamik. Homeostase af befolkninger.

9. Begrebet en økologisk niche. Konkurrencedygtig ekskluderingslov af G. F. Gause.

økologisk niche- dette er helheden af ​​alle forbindelser mellem en art og habitatet, som sikrer eksistensen og reproduktionen af ​​individer af en given art i naturen.
Udtrykket økologisk niche blev foreslået i 1917 af J. Grinnell for at karakterisere den rumlige fordeling af intraspecifikke økologiske grupper.
Oprindeligt var konceptet om en økologisk niche tæt på et levested. Men i 1927 definerede C. Elton den økologiske niche som en arts position i samfundet og understregede den særlige betydning af trofiske forbindelser. Indenlandsk økolog GF Gause udvidede denne definition: en økologisk niche er et sted for en art i et økosystem.
I 1984 identificerede S. Spurr og B. Barnes tre komponenter i en niche: rumlig (hvor), tidslig (når) og funktionel (hvordan). Dette nichekoncept understreger vigtigheden af ​​både de rumlige og tidsmæssige komponenter i nichen, herunder dens sæsonmæssige og daglige ændringer under hensyntagen til cirkus og døgnrytme.

En figurativ definition af en økologisk niche bruges ofte: et levested er adressen på en art, og en økologisk niche er dens erhverv (Yu. Odum).

Konkurrencedygtig udelukkelsesprincip; (= Gauses sætning; = Gauses lov)
Gause -udelukkelsesprincippet - i økologi - er loven, ifølge hvilken to arter ikke kan eksistere på samme sted, hvis de indtager den samme økologiske niche.

I forbindelse med dette princip, når mulighederne for rumlig-tidsmæssig adskillelse er begrænsede, udvikler en af ​​arterne en ny økologisk niche eller forsvinder.
Princippet om konkurrenceudelukkelse indeholder to generelle bestemmelser vedrørende sympatriske arter:

1) hvis to arter indtager den samme økologiske niche, så overgår næsten en af ​​dem den anden i denne niche og vil i sidste ende fortrænge de mindre tilpassede arter. Eller mere kortfattet "sameksistens mellem komplette konkurrenter er umulig" (Hardin, 1960 *). Den anden position følger af den første;

2) hvis to arter sameksisterer i en tilstand af stabil ligevægt, skal de være økologisk differentierede, så de kan indtage forskellige nicher. ,

Princippet om konkurrencemæssig eksklusion kan ses på forskellige måder: som et aksiom og som en empirisk generalisering. Hvis vi betragter det som et aksiom, så er det logisk, konsekvent og viser sig at være meget heuristisk. Hvis vi betragter det som en empirisk generalisering, er den gældende inden for vide grænser, men ikke universel.
Kosttilskud
Konkurrence mellem arter kan observeres i blandede laboratoriepopulationer eller i naturlige samfund. For at gøre dette er det nok at kunstigt fjerne en art og se, om der vil være ændringer i overflod af en anden sympatrisk art med lignende økologiske behov. Hvis antallet af denne anden art stiger efter fjernelsen af ​​den første art, kan vi konkludere, at den tidligere blev undertrykt under indflydelse af interspecifik konkurrence.

Dette resultat blev opnået i blandede laboratoriepopulationer af Paramecium aurelia og P. caudatum (Gause, 1934 *) og i naturlige lakssamfund af havfisk (Chthamalus og Balanus) (Connell, 1961 *), samt i en række relativt nyere undersøgelser for eksempel på saccular jumpers og lungeløse salamandere (Lemen, Freeman, 1983; Hairston, 1983 *).

Konkurrence mellem arter manifesterer sig i to brede aspekter, som kan kaldes forbrugskonkurrence og interferenskonkurrence. Det første aspekt er passiv brug af den samme ressource af forskellige typer.

For eksempel er passiv eller ikke-aggressiv konkurrence om begrænsede jordfugtighedsressourcer højst sandsynligt mellem forskellige buskarter i et ørkensamfund. Arten Geospiza og andre jordfinker på Galapagosøerne konkurrerer om mad, og denne konkurrence er en vigtig faktor i deres økologiske og geografiske fordeling på flere øer (Lack, 1947; B.R. Grant, PR Grant, 1982; PR Grant, 1986 *) .

Det andet aspekt, ofte lagt over det første, er den direkte undertrykkelse af en art af en anden konkurrerende art.

Nogle plantearters blade producerer stoffer, der kommer ind i jorden og hæmmer spiring og vækst af naboplanter (Muller, 1966; 1970; Whittaker og Feeny, 1971 *). Hos dyr kan undertrykkelse af en art af en anden opnås gennem aggressiv adfærd eller påstand om overlegenhed baseret på trusler om angreb. I Mojave -ørkenen (Californien og Nevada) konkurrerer de indfødte bighornfår (Ovis sapadensis) og vilddyret (Equus asinus) om vand og mad. Ved direkte kollisioner dominerer æsler vædderne: når æsler nærmer sig vandkilder, der er optaget af væddere, viger sidstnævnte for dem og forlader undertiden endda området helt (Laycock, 1974; se også Monson, Summer, 1980 *).

Udnyttelse af konkurrence har fået stor opmærksomhed inden for teoretisk økologi, men som Hurston (1983 *) påpeger, vil interferenskonkurrence sandsynligvis være mere gunstig for en given art.

10. Fødekæder, madbaner, trofiske niveauer. Økologiske pyramider.

11. Begrebet et økosystem. Cykliske og retningsændringer i økosystemer. Økosystemers struktur og biologiske produktivitet.

12. Agroøkosystemer og deres egenskaber. Økosystemers stabilitet og ustabilitet.

13. Økosystemer og biogeocenoser. V.N.Sukachevs teori om biogeocenologi.

14. Dynamik og problemer med økosystemstabilitet. Økologisk succession: klassificering og typer.

15. Biosfære som det højeste organiseringsniveau for levende systemer. Biosfærens grænser.

Biosfæren er en organiseret, bestemt skal af jordskorpen, kombineret med liv. " Grundlaget for begrebet biosfære er begrebet levende stof. Mere end 90% af alt levende stof tegnes for jordbaseret vegetation.

Den vigtigste kilde til biokemi. Organismernes aktivitet - solenergi, der bruges til fotosynteseprocessen, er grøn. Planter og nogle mikroorganismer. At skabe økologisk et stof, der leverer mad og energi til andre organismer. Fotosyntese førte til ophobning af frit ilt i atmosfæren, dannelsen af ​​ozonlaget, som beskytter mod ultraviolet og kosmisk stråling. Det bevarer atmosfærens moderne gassammensætning. Levende organismer og deres levesteder danner integrerede systemer-biogeocenoser.

Det højeste organiseringsniveau for liv på planeten Jorden er biosfæren. Dette udtryk blev introduceret i 1875. Det blev først brugt af den østrigske geolog E. Suess. Læren om biosfære som et biologisk system dukkede imidlertid op i 20'erne i dette århundrede, dens forfatter er den sovjetiske videnskabsmand V.I. Vernadsky. Biosfæren er jordens skal, hvor levende organismer har eksisteret og eksisteret, og i den dannelse, som de spillede og spiller en stor rolle i. Biosfæren har sine egne grænser på grund af livets spredning. V.I.Vernadsky identificerede tre livssfærer i biosfæren:

Atmosfæren er Jordens gasformige skal. Det er ikke alt beboet af liv, dets spredning hindres af ultraviolet stråling. Grænsen for biosfæren i atmosfæren er placeret i en højde af cirka 25-27 km, hvor ozonlaget er placeret, som absorberer omkring 99% af ultraviolette stråler. Den mest befolket er atmosfærens overfladelag (1-1,5 km og i bjergene op til 6 km over havets overflade).
Litosfæren er Jordens solide skal. Det er heller ikke fuldstændig beboet af levende organismer. Distribueret
Livet her er begrænset af temperaturen, som gradvist stiger med dybden og, når den når 100 ° C, forårsager vandets overgang fra en væske til en gasformig tilstand. Den maksimale dybde, ved hvilken levende organismer findes i litosfæren, er 4 - 4,5 km. Dette er grænsen for biosfæren i litosfæren.
3. Hydrosfæren er Jordens flydende skal. Det er fuldstændig befolket med liv. Vernadsky trak grænsen for biosfæren i hydrosfæren under havbunden, fordi bunden er et produkt af levende organismeres vitale aktivitet.
Biosfæren er et gigantisk biologisk system, der indeholder en lang række forskellige bestanddele, som er ekstremt vanskelige at karakterisere individuelt. Vernadsky foreslog at kombinere alt, hvad der er en del af biosfære i grupper afhængigt af arten af ​​stoffets oprindelse. Han adskilte syv grupper af stof: 1) levende stof er helheden af ​​alle producenter, forbrugere og nedbrydere, der lever i biosfære; 2) inaktivt stof er et sæt stoffer, i hvilke dannelsen af ​​levende organismer ikke deltog, dette stof blev dannet før livets udseende på jorden (bjerge, stenede klipper, vulkanudbrud); 3) biogent stof er et sæt stoffer, der dannes af organismerne selv eller er produkter af deres vitale aktivitet (kul, olie, kalksten, tørv og andre mineraler); 4) bioinert stof er et stof, der er et system med dynamisk balance mellem levende og inert stof (jord, forvitringsskorpe); 5) et radioaktivt stof er en samling af alle isotopiske elementer i en tilstand af radioaktivt henfald; 6) stoffet i spredte atomer er helheden af ​​alle grundstoffer, der er i en atomtilstand og ikke er en del af noget andet stof; 7) kosmisk stof er et sæt stoffer, der kommer ind i biosfæren fra rummet og er af kosmisk oprindelse (meteoritter, kosmisk støv).
Vernadsky mente, at levende stof spiller den vigtigste transformerende rolle i biosfæren.

16. Menneskets rolle i udviklingen af ​​biosfære. Indflydelse af menneskelig aktivitet på moderne processer i biosfæren.

17. Levende stof i biosfæren ifølge V.I. Vernadsky, dens egenskaber Begrebet noosfæren ifølge V.I. Vernadsky.

18. Koncept, årsager og hovedtendenser for den moderne økologiske krise.

19. Reduktion af genetisk mangfoldighed, tab af genpuljen. Befolkningsvækst og urbanisering.

20. Klassificering af naturressourcer. Udmattelige og uudtømmelige naturressourcer.

Naturressourcer er: --- udtømmelige-er opdelt i ikke-vedvarende, relativt vedvarende (jord, skove), vedvarende (dyr). --- uudtømmelig- luft, solenergi, vand, jord

21. Luftforureningens kilder og omfang. Sur nedbør.

22. Verdens energiressourcer. Alternative energikilder.

23. Drivhuseffekt. Ozonskærmens tilstand.

24. Kort beskrivelse af kulstofcyklussen. Cyklusstagnation.

25. Nitrogencyklussen. Nitrogenfiksere. En kort beskrivelse af.

26. Vandcyklus i naturen. En kort beskrivelse af.

27. Bestemmelse af den biogeokemiske cyklus. Liste over hovedcyklusser.

28. Energistrøm og cyklusser af biogene elementer i økosystemet (diagram).

29. Listen over de vigtigste jorddannende faktorer (ifølge Dokuchaev).

30. "Økologisk succession". "Climax Community". Definitioner. Eksempler.

31. Grundlæggende principper for biosfærens naturlige struktur.

32. International "Rød Bog". Naturområder.

33. Klodens vigtigste klimazoner (kortliste ifølge G. Walter).

34. Forurening af havvand: skala, forurenende stoffers sammensætning, konsekvenser.

35. Skovrydning: skala, konsekvenser.

36. Princippet om opdeling af menneskelig økologi i menneskelig økologi som organisme og social økologi. Menneskelig økologi som en autekologi af organismen.

37. Biologisk miljøforurening. MPC.

38. Klassificering af forurenende stoffer, der udledes i vandområder.

39. Miljøfaktorer, der forårsager sygdomme i fordøjelsessystemet, kredsløbssygdomme, som kan forårsage maligne neoplasmer.

40. Rationering: koncept, typer, MPC. "Smog": koncept, årsager til dets dannelse, skade.

41. Befolkningseksplosion og dens fare for biosfærens nuværende tilstand. Urbanisering og dens negative konsekvenser.

42. Begrebet "bæredygtig udvikling". Udsigter til begrebet "bæredygtig udvikling" for den "gyldne milliard" i befolkningen i økonomisk udviklede lande.

43. Reserver: funktioner og værdier. Typer af reserver og deres antal i Den Russiske Føderation, USA, Tyskland, Canada.

Antropogene faktorer Er et sæt påvirkninger af menneskelig økonomisk aktivitet på det naturlige miljø som habitat for andre arter.

Naturlige økosystemer har betydelig stabilitet og modstandsdygtighed, hvilket hjælper med at modstå periodiske forstyrrelser og ofte genopretter ganske godt efter mange periodiske menneskeskabte forstyrrelser. Økosystemer er naturligt tilpasset sådanne påvirkninger.

Kroniske (permanente) overtrædelser kan dog føre til markante og varige negative konsekvenser, især i tilfælde af forurening af atmosfærisk luft, naturligt vand og jord med farlige kemikalier. I sådanne tilfælde hjælper den evolutionære tilpasningshistorie ikke længere organismer og menneskeskabt stress kan blive den vigtigste begrænsende faktor for dem.

Antropogen stress af økosystemer er opdelt i to grupper:

- akut stress , som er karakteriseret ved en pludselig begyndelse, hurtig intensitet og kort varighed af overtrædelser;

- kronisk stress , hvor krænkelser af lav intensitet fortsætter i lang tid eller ofte gentages, dvs. det er en "konstant forstyrrende" effekt.

Naturlige økosystemer har en betydelig kapacitet til at klare eller komme sig efter akut stress. Økosystemernes stabilitet er forskellig og afhænger af virkningens sværhedsgrad og effektiviteten af ​​interne mekanismer. Der er to typer stabilitet:

Modstandsdygtig modstand - evnen til at forblive stabil under belastning.

Elastisk stabilitet - evnen til hurtigt at komme sig.

Den kroniske påvirkning af menneskeskabte faktorer forårsager betydelige ændringer i økosystemers struktur og funktion, hvilket kan have katastrofale konsekvenser. Virkningerne af kronisk stress er sværere at vurdere - nogle gange er det først mange år senere, at virkningerne af stress kan dukke op. Det tog for eksempel år at afdække en forbindelse mellem kræft og rygning eller kronisk, svag ioniserende stråling.

Hvis menneskeheden ikke gør en indsats for at bremse processen med miljøforringelse i de kommende årtier, kan forurenende stoffer meget vel blive en begrænsende faktor for en industriel civilisation.

3.4. Økologisk valens af arter og begrænsende faktorer

Amplituden af ​​fluktuationen af ​​den faktor, ved hvilken organismer kan eksistere, kaldes artens økologiske valens ... Organismer med en bred økologisk valens kaldes eurybiontisk, med en smal - stenobiontisk.

Figur 2. Sammenligning af de relative grænser for tolerance for stenotermiske og eurytermiske organismer

(efter Y. Odum, 1986)

Hos stenotermiske arter er minimum, optimal og maksimum tæt på hinanden (fig. 2). Stenobionisme og eurybionisme kendetegner forskellige former for tilpasning af organismer til overlevelse. Så i forhold til temperatur skelnes evur- og stenotermiske organismer i forhold til saltindholdet- eury- og stenohalin i forhold til lys- eury- og stenofotisk i forhold til mad- eury- og stenofagisk.

Den arts økologiske valens er jo bredere, jo mere forskelligartede forhold den lever. Kystformer er således mere eurytermiske og euryhaliniske end marine, hvor temperaturen og saltindholdet i vandet er mere konstant.

Således kan organismer karakteriseres som økologisk minimum , også økologisk maksimum ... Intervallet mellem disse to værdier kaldes tolerancegrænse .

Enhver tilstand, der nærmer sig eller overskrider tolerancegrænsen, kaldes en begrænsende tilstand eller en begrænsende faktor. Den begrænsende faktor er en miljøfaktor, der går ud over grænserne for kroppens udholdenhed. Den begrænsende faktor begrænser enhver manifestation af kroppens vitale aktivitet. Ved hjælp af begrænsende faktorer reguleres organismer og økosystemers tilstand.

Begrænsende faktor der kan være ikke kun en mangel, men også et overskud af visse faktorer, f.eks. varme, lys og vand. I stabil tilstand vil det vitale stof, hvis tilgængelige mængder er tættest på det krævede minimum, være den begrænsende. Dette koncept er kendt som « loven om minimum "Liebig .

I 1840 kom den tyske kemiker J. Liebig til den første konklusion, at en organismes udholdenhed bestemmes af det svageste led i kæden af ​​dets økologiske behov. Denne konklusion blev truffet som et resultat af undersøgelse af forskellige faktorers indflydelse på plantevækst. Det blev konstateret, at planter ofte ikke er begrænset af de næringsstoffer, der kræves i store mængder (f.eks. CO2 og vand, der er i overskud), men af ​​dem, der kræves i ubetydelige mængder (f.eks. Zink), men som er også påkrævet i miljøet. meget lidt.

Liebigs "minimum" -lov har to datterselskaber princip :

1. Begrænsende - loven gælder strengt kun under steady state -forhold, dvs. når tilgang og udstrømning af energi og stoffer er afbalanceret. Når ligevægten forstyrres, ændres indtagelseshastigheden af ​​stoffer, og økosystemet begynder også at afhænge af andre faktorer.

2. Interaktion af faktorer - høj koncentration eller tilgængelighed af et stof eller en faktor kan ændre forbrugshastigheden for det næringselement, der er indeholdt i minimumsmængden. Nogle gange er kroppen i stand til i det mindste delvist at erstatte et mangelfuldt element med et andet, kemisk ens.

Undersøgelsen af ​​de forskellige begrænsende virkninger af miljøfaktorer (såsom lys, varme, vand) kom den amerikanske zoolog Victor Ernest Shelford i 1913 til den konklusion, at den begrænsende faktor ikke kun kan være mangel, men også et overskud af faktorer. I økologi er begrebet maksimal begrænsende indflydelse sammen med minimum kendt som "Loven om tolerance" W. Shelford .

Organismer kan have en lang række tolerancer for en faktor og et snævert område for en anden. Organismer med et bredt toleranceområde for alle miljøfaktorer er normalt de mest udbredte.

Betydningen af ​​begrebet begrænsende faktorer er, at det giver økologen et udgangspunkt i studiet af komplekse situationer. Når man studerer økosystemer, skal forskeren først og fremmest være opmærksom på de faktorer, der er funktionelt vigtigste.