Экологические факторы среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

на тему: Экологические факторы среды

Реферат

Объект исследования: природная среда.

Предмет исследования: экологические факторы окружающей среды.

Цель исследования: определить экологические факторы и их влияние на окружающую среду.

Для достижения цели необходимо решить ряд задач:

1. Рассмотреть экологические факторы среды обитания: абиотические, биотические, антропогенные.

2. Описать наиболее распространенные классификации экологических факторов.

3. Выявить закономерности действия экологических факторов на живые организмы.

Содержание

Введение

1. Классификация экологических факторов среды

1.1 Абиотические факторы

1.2 Биотические факторы

1.3 Антропогенные факторы

2. Закономерности действия экологических факторов на живые организмы

2.1 Закон минимума Либиха

2.2 Закон толерантности Шелфорда

2.3 Адаптация живых организмов. Диаграмма выживания

Заключение

Список использованных источников

Введение

Актуальность проблемы: первоначально человек, как и другие живые существа, был естественной составляющей своей экосистемы, вписывался в ее кругообороты веществ и жил по ее законам. Ситуация стала стремительно меняться с началом промышленной революции в Европе в XVIII веке [1]. Рост производственных сил и расширение хозяйственной деятельности привели к негативному воздействию человека на окружающую среду, серьезные изменения в экологических системах стали волновать общественность [2,3]. Несмотря на то, что предпринимаются усилия в направлении сохранения окружающей среды (создаются законы, поощряется выпуск экологически чистой продукции, внедряются экологически чистые технологии, принимаются международные соглашения об охране окружающей среды и захоронении токсичных отходов) в настоящее время деградация природной среды достигла необратимого уровня [4,5]. В условиях, когда масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду достигли таких размеров, что под угрозу поставлена жизнь на планете, охрана окружающей среды и рациональное природопользование выходят на передний план [6]. Знание и понимание роли экологических факторов среды обитания, влияние их на живые организмы позволит отрегулировать многие экологические вопросы, а также разработать новую концепцию в системе «природа-организм».

1 классификация экологических факторов среды

1.1 Абиотические факторы

Отдельные компоненты среды обитания, воздействующие на живые организмы, на которые они реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), называются факторами среды или экологическими факторами [7,8,9].

По природе экологические факторы делят на абиотические, биотические и антропогенные.

Классификация экологических факторов

Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений [9]. Их делят на следующие группы:

- климатические факторы (свет, температура, влажность, ветер, атмосферное давление и др.);

- геологические факторы (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.);

- орографические факторы, или факторы рельефа (высота местности над уровнем моря, крутизна местности - угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности - положение местности по отношению к сторонам света и др.);

- эдафические, или почвенно-грунтовые факторы (гранулометрический состав, химический состав, плотность, структура, рН и др.);

- гидрологические факторы (течение, соленость, давление и др.).

Среди абиотических факторов различают физические, химические и эдафические [10].

Физические факторы - это те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура, если она высокая, вызовет ожог, если очень низкая - обморожение. На действие температуры могут повлиять и другие факторы: в воде - течение, на суше - ветер и влажность, и т.п. Есть физические факторы глобального воздействия на организмы - это естественные геофизические поля Земли. Известно экологическое воздействие магнитного, электромагнитного, радиоактивного и других полей нашей планеты.

Химические факторы - это те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды. Если она высокая, жизнь в водоеме может вовсе отсутствовать (Мертвое море), но в то же время в пресной воде не могут жить большинство морских организмов. От достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т.п. экологический фактор среда организм

Эдафические факторы, т.е. почвенные - это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т.е. те, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Хорошо известно влияние химических компонентов (биогенных элементов), температуры, влажности, структуры почв, содержания гумуса и т.п. на рост и развитие растений.

Среди абиотических факторов часто выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические - факторы водной среды (вода, течение, соленость и др.).

1.2 Биотические факторы

На живые организмы влияют не только абиотические факторы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за пищевые ресурсы, за обладание определенными пастбищами или территорией охоты, т.е. вступать в конкурентную борьбу между собой. При этом проявляются хищничество, паразитизм и другие сложные взаимоотношения как на внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом уровне. Это уже факторы живой природы, или биотические факторы [9].

Биотические факторы - это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов - растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие [10]. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом - прохладнее и влажнее. Особая микросреда возникает также в дуплах деревьев, в норах, в пещерах и т.п.

В зависимости от вида воздействующего организма их разделяют на две группы:

- внутривидовые (гомотипические) факторы - это влияние на организм особей этого же вида (зайца на зайца, сосны на сосну и т.д.);

- межвидовые (гетеротипические) факторы - это влияние на организм особей других видов (волка на зайца, сосны на березу и т.д.).

В зависимости от принадлежности к определенному царству биотические факторы подразделяют на четыре основные группы:

- фитогенные факторы - это влияние на организм;

- зоогенные факторы - влияние животных;

- микогенные факторы - влияние грибов;

- микробогенные факторы - влияние микроорганизмов (вирусов, бактерий, простейших).

По типу взаимодействия различают:

- нейтрализм - оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга;

· конкуренция - каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие;

· мутуализм - виды не могут существовать друг без друга;

· протокооперация (содружество) - оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу;

· комменсализм - один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, а другой вид - хозяин не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость);

· аменсализм - один вид угнетает рост и размножение другого - аменсала;

· паразитизм - паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;

· хищничество - хищный вид питается своей жертвой.

Межвидовые отношения лежат в основе существования биотических сообществ (биоценозов) [9].

1.3 Антропогенные факторы

Антропогенные факторы - это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать [4,5].

Хотя человек влияет на живую природу через изменение абиотических факторов и биотических связей видов, деятельность людей на планете следует выделять в особую силу, не укладывающуюся в рамки этой классификации. В настоящее время судьба живого покрова Земли, всех видов организмов находится в руках человеческого общества, зависит от антропогенного влияния на природу [10].

По своему влиянию на природу действия антропогенных факторов подразделяются на прямые и косвенные.

- факторы прямого влияния - это непосредственное (прямое) воздействие человека на организм (скашивание травы, вырубка леса, отстрел животных, отлов рыбы и т. д.);

- факторы косвенного влияния - это опосредованное (косвенное) воздействие на организм (загрязнение окружающей среды, разрушение местообитаний, беспокойство и т.д.).

В зависимости от последствий воздействия антропогенные факторы делят на следующие группы:

- положительные факторы - факторы, которые улучшают жизнь организмов или увеличивают их численность (разведение и охрана животных, посадка и подкормка растений, охрана окружающей среды и т. д.);

- отрицательные факторы - факторы, которые ухудшают жизнь организмов или снижают их численность (вырубка деревьев, отстрел животных, разрушение местообитаний и т.д.).

Современные экологические проблемы и возрастающий интерес к экологии связаны с действием антропогенных факторов.

Большинство факторов качественно и количественно изменяются во времени. Например, климатические - в течение суток, сезона, по годам (температура, освещенность и др.).

Изменения факторов среды во времени могут быть:

1) регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток, или сезоном года, или ритмом приливов и отливов в океане;

2) нерегулярными, без четкой периодичности, например, изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера - бури, ливни, обвалы и т.п.;

3) направленными на протяжении известных, иногда длительных, отрезков времени, например, при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т.п.

Такое подразделение факторов имеет очень важное значение при изучении приспособленности организмов к условиям жизни.

2. Закономерности действия экологических факторов на живые организмы

2.1 Закон минимума Либиха

Закон минимума Либиха - закон ограничивающего фактора - один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения [11]. Каждая особь, популяция, сообщество испытывают одновременно воздействие различных факторов, но лишь часть из них являются жизненно важными. Такие жизненно важные факторы называются лимитирующими. Чаще всего хотя бы один фактор лежит вне оптимума. И от этого фактора зависит возможность существования вида в данном месте. В 1840 году Ю.Либих установил, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Ему принадлежит приоритет изучения различных факторов на рост растений и выявление того, что урожай растений можно эффективнее всего повысить, улучшив минимальный фактор, обычно азот и фосфор, а не те элементы питания, которые требуются в больших количествах. Вещества, которые требуются в малых количествах, но, которых очень мало в почвах - это все микроэлементы (цинк, хром, медь и др.) являются лимитирующими. Концепция Ю.Либиха о том, что рост растения зависит от того элемента питания, который находится в минимальном количестве, стала известна как «закон минимуму» Либиха (земледелие).

Для успешного применения на практике концепции Либиха, к ней необходимо добавить два вспомогательных принципа:

- первый - ограничительный (закон Либиха строго применим только в условиях стационарного состояния, т.е. когда приток и отток энергии и вещества сбалансирован);

- второй - принцип взаимодействия факторов, который утверждает, что высокая концентрация или доступность одного вещества или действие другого (не минимального) фактора могут изменять скорость потребления элемента питания, содержащегося в минимальном количестве.

Согласно закону минимума, выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Экологические факторы, находящиеся в недостатке, т.е. близки к необходимому минимуму, ограничивают жизнедеятельность организмов. Дальнейшее уменьшение фактора ведет к гибели организма или разрушению экосистемы [7].

2.2 Закон толерантности Шелфорда

Закон толерантности (закон оптимума или закон В. Шелфорда) - каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Чтобы выжить в природной среде животные и растения приспосабливались к ее условиям, что закрепилось на генетическом уровне [9].

Данный закон справедлив для всех живых существ. И в качестве лимитирующего фактора могут выступать температура, влажность, концентрация веществ в воде, воздухе, почве и т.д. Воздействие загрязняющих веществ антропогенного происхождения также подчиняется закону лимитирующих факторов. Для каждого загрязняющего вещества существует предельно допустимая концентрация (ПДК), т.е. верхнее критическое значение, превышение которого приводит к необратимым изменениям в организме человека или в окружающей среде. Например, ПДК химических веществ в почве по свинцу составляет 20,0 мг/кг, по ртути 2,1 мг/кг, по марганцу - 1500 мг/кг [12].

2.3 Адаптация живых организмов. Диаграмма выживания

Эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность в условиях динамического влияния экологических факторов, называются адаптациями. Организм приспосабливается к температурным условиям, к влажности, освещенности, солнечной радиации и др.экологическим факторам. И чем выше способность вида адаптироваться к отдельным факторам, тем больше шансов выжить в условиях окружающей среды.

Установлено, что организм способен выживать только в пределах определенного диапазона изменчивости экологического фактора.

Как при более низких, так и при более высоких его значениях, жизненные процессы оказываются заторможенными, поэтому может наступить гибель организма.

Зависимость интенсивности жизнедеятельности организма или популяции от интенсивности фактора отражена на рисунке 2.1 и называется кривой толерантности.

Рис. 2.1 Кривая толерантности организмов.

Факторы среды имеют количественное выражение. По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма.

Оптимум - такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости.

Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической валентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью).

Значения экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности. Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными, с узкой - стенобионтными. Организмы, переносящие значительные колебания температуры, называются эвритермными, а приспособленные к узкому интервалу температур - стенотермными.

Таким же образом по отношению к давлению различают эври - и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды-эври-и стеногалинные, по отношению к питанию эври- и стенотрофы (применительно к животным используют термины эври- и стенофаги) и т.д.

Существует ряд ограничений, определяющих изменчивость толерантности во времени и в пространстве в зависимости от категории особей.

1. Зона толерантности и положение оптимума данного фактора могут быть различны для разных функций организма.

2. Толерантность организма может зависеть от пола и возраста.

3. Одни и те же виды организмов, живущие в различных ареалах, могут иметь различные границы толерантности.

4. Экологическая толерантность может изменяться под воздействием других факторов среды.

5. На выносливость организмов влияет скорость изменения экологического фактора.

Экологическая толерантность вида является выражением степени его приспособления к условиям среды и определяется соответствующим ареалом особей данного вида.

Заключение

В ходе выполнения задания на реферативное исследование получены следующие результаты.

1. Установлено, что экологические факторы среды обитания подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные. Абиотические факторы - это совокупность факторов неорганической среды, биотические - это формы воздействия живых существ друг на друга, антропогенные - это формы деятельности человеческого общества.

2. Рассмотрены основные классификации абиотических, биотических и антропогенных факторов. Большинство факторов качественно и количественно изменяются во времени. Изменения могут быть регулярно-периодическими, нерегулярными, направленными.

3. Показано, что организм адаптируется к условиям существования на генетическом уровне. Адаптация позволяет сохранить вид в природе. Экологическая толерантность вида является выражением степени его приспособления к условиям среды и определяется соответствующим ареалом особей данного вида.

4. Сформулирован закон толерантности Шелфорда и закон минимума Либиха - каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организм. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального значения.

5. Установлено, что организм способен выживать только в пределах определенного диапазона изменчивости экологического фактора. По отношению к каждому фактору выделяют зону оптимума, зону пессимума и пределы выносливости организма.

Приведенный анализ научной литературы по данному направлению позволяет заключить, что экологический фактор оказывает влияние на живые организмы и непосредственно воздействует на характер и интенсивность протекающих в экосистемах процессов. Живые организмы реагируют на них приспособительными реакциями, выработавшимися в процессе эволюции. Один и то же фактор у разных организмов может вызывать различные реакции. В процессе жизни удельный вес факторов меняется.

Список использованных источников

1. Маркович Д.Ж. Социальная экология. М.: Просвещение, 1991. 172 с.

2. Экологический императив сельского хозяйства Республики Башкортостан/ Б.М.Миркин, Ф.Х.Хазиев, Р.М.Хазиахметов, Н.Р.Бахтизин; под Ред. Н.Р.Бахтизина. Уфа: Гилем, 1999. 165 с.

3. Муравьев А.Г.Оценка экологического состояния природно-антропогенного комплекса. С-П.: Крисмас+, 2000. 128 с.

4. Малеев К.И., Двинских С.А. Экологическое краеведение. Пермь: Книжный мир, 2003. 224 с.

5. Бармакова Т.В., Шелужко В.Ф.. Колотушкина С.П. Экологические основы инновационной деятельности. М.:ИНИЦ Роспатента, 2001. 116 с.

6. Экология/ В.Н.Большаков, Кавач В.В., Коберниченко В.Г. и др.; Под ред.Г.В.Тягунова, Ю.Г.Ярошенко. М.: Логос, 2005. 504 с.

7. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.:Мысль, 1990. 637 с.

8. Коробкин В.Н., Передельский Л.В. Экология: учебник для вузов. Ростов на Дону: Феникс, 2007. 602 с.

9. Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология. М.: Дрофа, 2006. 416 с.

10. Почвоведение/ И.С.Кауричев, Н.П.Панов, Н.Н.Розов и др.; под.Ред И.С.Кауричева. М.: ВО Агропромиздат, 1989. 719 с.

11. ПДК химических веществ в почве. Главное Санитарно-Эпидемиологическое управление. М.: Министерство здравоохранения, 1980. 35 с.

Размещено на Allbest.ru