Antropogeni, biotski in abiotski okoljski dejavniki. Abiotski dejavniki, biotski okoljski dejavniki: primeri
Uvod
Vsak dan, ko se mudi po svojem poslu, hodiš po ulici, trepetaš od mraza ali se znojiš od vročine. In po delovnem dnevu pojdite v trgovino, kupite hrano. Ko zapustite trgovino, naglo ustavite mimovozeči minibus in se nemočno spustite do najbližjega praznega sedeža. Za mnoge je to običajen način življenja, kajne? Ste kdaj razmišljali o tem, kako poteka življenje v ekološkem smislu? Obstoj človeka, rastlin in živali je mogoč le z njihovo interakcijo. Ne gre brez vpliva nežive narave. Vsaka od teh vrst vpliva ima svojo oznako. Torej obstajajo le tri vrste vplivov na okolje. To so antropogene, biotske in a biotski dejavniki. Poglejmo si vsakega od njih in njegov vpliv na naravo.
1. Antropogeni dejavniki – vpliv na naravo vseh oblik človekove dejavnosti
Ob omembi tega izraza ne pride na misel niti ena pozitivna misel. Tudi ko ljudje naredijo nekaj dobrega za živali in rastline, je to zaradi posledic predhodno storjenih slabih stvari (na primer krivolov).
Antropogeni dejavniki (primeri):
- Izsušitev močvirja.
- Gnojenje njiv s pesticidi.
- Krivolov.
- Industrijski odpadki (fotografija).
Zaključek
Kot lahko vidite, človek v bistvu samo škoduje okolju. In zaradi povečanja gospodarske in industrijske proizvodnje tudi okoljski ukrepi, ki so jih uvedli redki prostovoljci (ustvarjanje rezervatov, okoljski shodi), ne pomagajo več.
2. Biotski dejavniki – vpliv prostoživečih živali na različne organizme
Preprosto povedano, to je interakcija rastlin in živali med seboj. Lahko je tako pozitivno kot negativno. Obstaja več vrst takšne interakcije:
1. Konkurenca – takšni odnosi med posamezniki enega oz različni tipi, pri katerem uporaba določenega vira s strani enega od njih zmanjša njegovo razpoložljivost za druge. Na splošno se med tekmovanjem živali ali rastline borijo med seboj za svoj kos kruha.
2. Vzajemnost - tak odnos, v katerem vsaka od vrst prejme določeno korist. Preprosto povedano, ko se rastline in / ali živali harmonično dopolnjujejo.
3. Komenzalizem je oblika simbioze med organizmi različnih vrst, pri kateri eden od njih uporablja bivališče ali gostiteljski organizem kot naselje in lahko uživa ostanke hrane ali produkte svojega življenjskega delovanja. Hkrati lastniku ne prinaša nobene škode ali koristi. Na splošno majhen neopazen dodatek.
Biotski dejavniki (primeri):
Sožitje rib in koralnih polipov, bičastih protozojev in žuželk, dreves in ptic (npr. žolna), škorcev in nosorogov.
Zaključek
Kljub temu, da so biotski dejavniki lahko škodljivi za živali, rastline in ljudi, so od njih tudi zelo velike koristi.
3. Abiotski dejavniki – vpliv nežive narave na različne organizme
Da, in neživa narava igra pomembno vlogo v življenjskih procesih živali, rastlin in ljudi. Morda je najpomembnejši abiotski dejavnik vreme.
Abiotski dejavniki: primeri
Abiotski dejavniki so temperatura, vlažnost, osvetljenost, slanost vode in tal ter zračno okolje in njegova plinska sestava.
Zaključek
Abiotski dejavniki lahko škodujejo živalim, rastlinam in ljudem, vendar še vedno večinoma koristijo njim.
Izid
Edini dejavnik, ki nikomur ne koristi, je antropogen. Da, tudi človeku ne prinese nič dobrega, čeprav je prepričan, da spreminja naravo za svoje dobro, in ne razmišlja o tem, v kaj se bo to »dobro« spremenilo zanj in njegove potomce čez deset let. Človek je že popolnoma uničil številne vrste živali in rastlin, ki so imele svoje mesto v svetovnem ekosistemu. Biosfera Zemlje je kot film, v katerem ni manjših vlog, vse so glavne. Zdaj si predstavljajte, da so bili nekateri od njih odstranjeni. Kaj se zgodi v filmu? Tako je v naravi: če izgine najmanjše zrno peska, se bo porušila velika zgradba Življenja.
Predavanje #6
Pojem, vrste biotskih dejavnikov.
Biotski dejavniki kopenskega in vodnega okolja, tla
Biološko aktivne snovi živih organizmov
Antropogeni dejavniki
Koncept omejevalnega faktorja. Liebigov zakon minimuma, Shelfordov zakon
Posebnosti vpliva antropogenih dejavnikov na telo
Razvrstitev organizmov glede na okoljske dejavnike
Biotski dejavniki
Splošni vzorci interakcije med organizmi in okoljskimi dejavniki
1. Biotski dejavniki
Posredne interakcije so v tem, da nekateri organizmi tvorijo okolje v primerjavi z drugimi, pri čemer imajo prednost seveda fotosintetske rastline. Na primer, dobro znana je lokalna in globalna okoljska funkcija gozdov, vključno z njihovo vlogo pri varstvu tal in polj ter varstvu voda. Neposredno v gozdnih razmerah se ustvari posebna mikroklima, ki je odvisna od morfoloških značilnosti dreves in omogoča, da tukaj živijo določene gozdne živali, zelnate rastline, mahovi itd. režimi abiotskih dejavnikov. V rezervoarjih in potokih so rastline glavni vir tako pomembne abiotske komponente okolja, kot je kisik.
Hkrati pa rastline služijo kot neposreden habitat za druge organizme. Na primer, v tkivih drevesa (v lesu, ličju, lubju) se razvijejo številne glive, katerih plodna telesa (gljivice) se vidijo na površini debla; znotraj listov, plodov, stebel zelnatih in lesnatih rastlin živijo številne žuželke in drugi nevretenčarji, votline dreves pa so običajno bivališče številnih sesalcev in ptic. Za številne vrste skrivno živečih živali je krmišče združeno z habitatom.
Interakcije med živimi organizmi v kopenskih in vodno okolje
Interakcije med živimi organizmi (predvsem živalmi) so razvrščene glede na njihove medsebojne reakcije.
Obstajajo homotipski (iz grč. homos- identične) reakcije, torej interakcije med posamezniki in skupinami posameznikov iste vrste, in heterotipske (iz grč. heteros- različni, različni) - interakcije med predstavniki različnih vrst. Med živalmi obstajajo vrste, ki se lahko prehranjujejo samo z eno vrsto hrane (monofagi), z bolj ali manj omejenim naborom virov hrane (ozki ali široki oligofagi) ali s številnimi vrstami, pri čemer uporabljajo ne samo rastlinska, ampak tudi živalska tkiva. (polifagi) za hrano. Med slednje spadajo na primer številne ptice, ki lahko jedo tako žuželke kot semena rastlin, ali pa je tako znana vrsta, kot je medved, po naravi plenilec, vendar voljno jedo jagode in med.
Najpogostejša vrsta heterotipskih interakcij med živalmi je plenjenje, to je neposredno zasledovanje in prehranjevanje nekaterih vrst s strani drugih, na primer žuželke s strani ptic, rastlinojedih kopitarjev z mesojedimi plenilci, majhnih rib z večjimi itd. Plenilstvo je zelo razširjeno. med nevretenčarji - žuželke, pajkovci, črvi itd.
Druge oblike interakcij med organizmi vključujejo dobro znano opraševanje rastlin z živalmi (žuželkami); forezija, tj. prenos ene vrste na drugo (na primer semena rastlin s strani ptic in sesalcev); komenzalizem (skupnost), ko se nekateri organizmi prehranjujejo z ostanki hrane ali izločki drugih, primer tega so hijene in jastrebi, ki požrejo ostanke hrane levim; sinoikiu (sožitje), na primer uporaba habitatov (brov, gnezd) s strani nekaterih živali drugih živali; nevtralizma, torej medsebojne neodvisnosti različnih vrst, ki živijo na skupnem ozemlju.
Ena od pomembnih vrst interakcij med organizmi je tekmovanje, ki je opredeljeno kot želja dveh vrst (ali posameznikov iste vrste), da bi imeli isti vir. Tako ločimo medvrstno in medvrstno konkurenco. Medvrstna konkurenca se poleg tega šteje za željo ene vrste po izpodrivanju druge vrste (konkurenta) iz določenega habitata.
Vendar pa je resnične dokaze o konkurenci v naravnih (in ne v eksperimentalnih) pogojih težko najti. Seveda lahko dva različna posameznika iste vrste poskušata drug drugemu odvzeti koščke mesa ali druge hrane, a takšne pojave razlagamo z različno kakovostjo samih posameznikov, njihovo različno prilagodljivostjo istim okoljskim dejavnikom. Vsak organizem je prilagojen ne enemu samemu dejavniku, temveč njihovemu kompleksu, zahteve dveh različnih (tudi bližnjih) vrst pa ne sovpadajo. Zato bo eden od obeh izrinjen v naravno okolje ne zaradi tekmovalnih stremljenj drugega, ampak zgolj zato, ker je slabše prilagojen drugim dejavnikom. Tipičen primer je »tekmovanje« za svetlobo med iglavci in listavci. vrste v mladih sestojih.
Listopadna drevesa (trepetlika, breza) po rasti prehitevajo bor ali smreko, vendar tega ni mogoče šteti za konkurenco med njimi: prvi so preprosto bolje prilagojeni razmeram jas in požganih območij kot drugi. Dolgoletno delo na uničevanju listnatih "plevelov" s pomočjo herbicidov in arboricidov (kemični pripravki za uničenje zelnatih in grmovnih rastlin) praviloma ni pripeljalo do "zmage" iglavcev, saj ne samo dovolj svetlobe, pa tudi številni drugi dejavniki (kot so biotski in abiotski) niso izpolnjevali njihovih zahtev.
Vse te okoliščine mora človek upoštevati pri gospodarjenju s prostoživečimi živalmi, pri izkoriščanju živali in rastlin, torej pri ribolovu ali opravljanju gospodarskih dejavnosti, kot je varstvo rastlin v kmetijstvu.
Biotski dejavniki tal
Kot že omenjeno, je tla bioinertno telo. Živi organizmi igrajo pomembno vlogo v procesih njegovega nastajanja in delovanja. Sem spadajo predvsem zelene rastline, ki iz tal izločajo hranilne kemikalije in jih skupaj z odmirajočimi tkivi vračajo nazaj.
Toda v procesih nastajanja tal imajo odločilno vlogo živi organizmi, ki naseljujejo tla (pedobionti): mikrobi, nevretenčarji itd. Mikroorganizmi imajo vodilno vlogo pri preoblikovanju kemičnih spojin, migraciji kemičnih elementov in rastlin. prehrana.
Primarno uničenje odmrle organske snovi izvajajo nevretenčarji (črvi, mehkužci, žuželke itd.) v procesu hranjenja in izločanja prebavnih produktov v tla. Fotosintetično fiksacijo ogljika v tleh v nekaterih vrstah tal izvajajo mikroskopske zelene in modro-zelene alge.
Mikroorganizmi v tleh izvajajo glavno uničenje mineralov in vodijo do tvorbe organskih in mineralnih kislin, alkalij, izločajo sintetizirane encime, polisaharide, fenolne spojine.
Najpomembnejši člen v biogeokemičnem ciklu dušika je fiksacija dušika, ki jo izvajajo bakterije, ki fiksirajo dušik. Znano je, da je skupna proizvodnja fiksacije dušika s strani mikrobov 160-170 milijonov ton/leto. Omeniti je treba tudi, da je fiksacija dušika praviloma simbiotska (skupaj z rastlinami), ki jo izvajajo bakterije vozličev, ki se nahajajo na koreninah rastlin.
Biološko aktivne snovi živih organizmov
Med okoljske dejavnike biotske narave so kemične spojine, ki jih aktivno proizvajajo živi organizmi. To so predvsem fitoncidi - pretežno hlapne snovi, ki jih organizmi tvorijo rastline, ki ubijajo mikroorganizme ali zavirajo njihovo rast. Sem spadajo glikozidi, terpenoidi, fenoli, tanini in številne druge snovi. Na primer, 1 hektar listnatega gozda odda približno 2 kg hlapnih snovi na dan, iglavcev - do 5 kg, brina - približno 30 kg. Zato ima zrak gozdnih ekosistemov najpomembnejšo sanitarno-higiensko vrednost, saj ubija mikroorganizme, ki povzročajo nevarne človeške bolezni. Za rastlino fitoncidi opravljajo funkcijo zaščite pred bakterijskimi, glivičnimi okužbami in protozoji. Rastline lahko proizvajajo zaščitne snovi kot odgovor na okužbo s patogenimi glivami.
Hlapne snovi nekaterih rastlin lahko služijo kot sredstvo za izpodrivanje drugih rastlin. Vzajemni vpliv rastlin s sproščanjem fiziološko aktivnih snovi v okolje se imenuje alelopatija (iz gr. alelon- vzajemno patos- trpljenje).
Organske snovi, ki jih tvorijo mikroorganizmi in imajo sposobnost ubijanja mikrobov (ali preprečevanja njihove rasti), imenujemo antibiotiki; tipičen primer je penicilin. Antibiotiki vključujejo tudi antibakterijske snovi, ki jih vsebujejo rastlinske in živalske celice.
Nevarne alkaloide, ki imajo toksični in psihotropni učinek, najdemo v številnih glivah in višjih rastlinah. Najmočnejši glavobol, slabost, do izgube zavesti, se lahko pojavi kot posledica dolgotrajnega bivanja osebe v močvirju divjega rožmarina.
Vretenčarji in nevretenčarji imajo sposobnost proizvajati in izločati zastrašujoče, privlačne, signalizirajoče in ubijajoče snovi. Med njimi je veliko pajkov (škorpijon, karakurt, tarantula itd.), Plazilcev. Človek pogosto uporablja strupe živali in rastlin v medicinske namene.
Skupna evolucija živali in rastlin je v njih razvila najkompleksnejše informacijsko-kemične odnose. Naj navedemo samo en primer: mnoge žuželke razlikujejo svoje vrste hrane po vonju, zlasti podlubniki letijo le do umirajočega drevesa in ga prepoznajo po sestavi hlapnih smolnih terpenov.
Antropogeni okoljski dejavniki
Celotna zgodovina znanstvenega in tehnološkega napredka je kombinacija človekovega preoblikovanja naravnih okoljskih dejavnikov za lastne namene in ustvarjanja novih, ki jih prej v naravi ni bilo.
Taljenje kovin iz rud in izdelava opreme sta nemogoča brez ustvarjanja visokih temperatur, tlakov in močnih elektromagnetnih polj. Za pridobivanje in vzdrževanje visokih pridelkov kmetijskih pridelkov je potrebna proizvodnja gnojil in sredstev za kemično zaščito rastlin pred škodljivci in patogeni. Sodobno zdravstvo je nepredstavljivo brez kemoterapije in fizioterapije. Te primere je mogoče pomnožiti.
Dosežki znanstvenega in tehnološkega napredka so se začeli uporabljati v politične in gospodarske namene, kar se je izredno pokazalo v ustvarjanju posebnih okoljskih dejavnikov, ki vplivajo na človeka in njegovo lastnino: od strelnega orožja do sredstev množičnega fizičnega, kemičnega in biološkega vpliva. V tem primeru lahko neposredno govorimo o celoti antropotropnih (tj. usmerjenih na človeško telo) in zlasti antropocidnih okoljskih dejavnikov, ki povzročajo onesnaževanje okolja.
Po drugi strani pa se poleg tako namenskih dejavnikov v procesu izkoriščanja in predelave naravnih virov neizogibno tvorijo stranske kemične spojine in cone visoke stopnje fizikalnih dejavnikov. V nekaterih primerih so lahko ti procesi krčevite narave (v razmerah nesreč in katastrof) s hudimi okoljskimi in materialnimi posledicami. Zato je bilo potrebno oblikovati metode in sredstva za zaščito človeka pred nevarnimi in škodljivimi dejavniki, kar se sedaj uresničuje v zgoraj omenjenem sistemu – življenjska varnost.
V poenostavljeni obliki je okvirna klasifikacija antropogenih okoljskih dejavnikov predstavljena na sl. eno.
riž. 1. Klasifikacija antropogenih okoljskih dejavnikov
2. Splošni vzorci interakcije med organizmi in okoljskimi dejavniki
Vsak okoljski dejavnik je dinamičen, spremenljiv v času in prostoru.
Toplo sezono s pravilno periodičnostjo nadomesti hladno; Čez dan opazimo bolj ali manj široka nihanja temperature, osvetljenosti, vlažnosti, moči vetra itd. Vse to so naravna, nihanja okoljskih dejavnikov, nanje pa je človek sposoben tudi vplivati. Vpliv antropogene dejavnosti na okolje se kaže v splošnem primeru v spremembi režimov (absolutnih vrednosti in dinamike) okoljskih dejavnikov, pa tudi v sestavi dejavnikov, na primer, ko se ksenobiotiki vnesejo v naravo. sistemi med proizvodnjo ali posebnimi dogodki, kot je varstvo rastlin s pesticidi ali vnos organskih in mineralnih gnojil v tla.
Vendar pa vsak živi organizem zahteva strogo določene ravni, količine (odmerke) okoljskih dejavnikov, pa tudi določene meje njihovih nihanj. Če režimi vseh okoljskih dejavnikov ustrezajo dedno določenim zahtevam organizma (tj. njegovemu genotipu), potem je sposoben preživeti in proizvesti sposobne potomce. Zahteve in odpornost ene ali druge vrste organizma na okoljske dejavnike določajo meje geografskega območja, znotraj katerega lahko živi, to je njegov obseg. Dejavniki okolje določajo tudi amplitudo nihanja števila ene ali druge vrste v času in prostoru, ki nikoli ne ostane konstantna, ampak se spreminja v bolj ali manj širokih mejah.
Zakon omejevalnega faktorja
Živi organizem v naravnih razmerah je hkrati izpostavljen ne enemu, temveč številnim okoljskim dejavnikom - tako biotskim kot abiotskim, in vsak dejavnik potrebuje telo v določenih količinah ali odmerkih. Rastline potrebujejo precejšnje količine vlage, hranil (dušik, fosfor, kalij), druge snovi, kot sta bor ali molibden, pa so potrebne v zanemarljivih količinah. Kljub temu pomanjkanje ali odsotnost katere koli snovi (tako makro kot mikroelementov) negativno vpliva na stanje telesa, tudi če so vse druge prisotne v zahtevanih količinah. Eden od utemeljiteljev kmetijske kemije, nemški znanstvenik Justus Liebig (1803-1873), je oblikoval teorijo mineralne prehrane rastlin. Ugotovil je, da razvoj rastline oziroma njeno stanje ni odvisen od tistih kemičnih elementov (ali snovi), torej dejavnikov, ki so v tleh prisotni v zadostnih količinah, ampak od tistih, ki jih ni dovolj. Na primer, zadostna vsebnost dušika ali fosforja za rastlino v tleh ne more nadomestiti pomanjkanja železa, bora ali kalija. Če je katerega koli (vsaj enega) hranila v tleh manj, kot ga zahteva posamezna rastlina, se bo razvijala nenormalno, počasi ali imela patološka odstopanja. Yu. Liebig je rezultate svojih raziskav oblikoval v obliki temeljnega zakon minimuma.
Snov, ki je prisotna v minimumu, nadzira izkoristek, določa njegovo velikost in stabilnost skozi čas.
Seveda zakon minimuma ne velja le za rastline, ampak tudi za vse žive organizme, tudi za človeka. Znano je, da je treba v nekaterih primerih pomanjkanje elementov v telesu nadomestiti z uporabo mineralne vode ali vitaminov.
Nekateri znanstveniki izpeljejo dodatno posledico iz zakona minimuma, po katerem je organizem sposoben do določene mere nadomestiti eno pomanjkljivo snov z drugo, torej nadomestiti pomanjkanje enega dejavnika s prisotnostjo drugega – funkcionalno. ali fizično blizu. Vendar so te možnosti izjemno omejene.
Znano je, na primer, da je materino mleko za dojenčke mogoče nadomestiti z umetnimi mešanicami, vendar umetni otroci, ki v prvih urah življenja niso prejeli materinega mleka, praviloma trpijo za diatezo, ki se kaže v nagnjenosti k kožnim izpuščajem. , vnetje dihalnih poti itd.
Liebigov zakon je eden od temeljnih zakonov ekologije.
Vendar pa je na začetku 20. stoletja ameriški znanstvenik V. Shelford pokazal, da lahko snov (ali kateri koli drug dejavnik), ki je prisotna ne le v minimalni količini, ampak tudi v presežku v primerjavi s količino, ki jo zahteva telo, povzroči neželeno posledice za telo.
Na primer, že rahlo odstopanje vsebnosti živega srebra v telesu (načeloma neškodljiv element) od določene norme vodi do hudih funkcionalnih motenj (znana "bolezen Minamata"). Zaradi pomanjkanja vlage v tleh so hranila, prisotna v njej, za rastlino neuporabna, vendar prekomerna vlaga vodi do podobnih posledic zaradi razlogov, na primer "zadušitve" korenin, zakisanja tal in pojava anaerobnih procesov. Številni mikroorganizmi, tudi tisti, ki se uporabljajo v bioloških čistilnih napravah, so zelo občutljivi na meje vsebnosti prostih vodikovih ionov, torej na kislost medija (pH).
Analizirajmo, kaj se dogaja z organizmom v pogojih dinamike režima enega ali drugega okoljskega dejavnika. Če katero koli žival ali rastlino postavite v poskusno komoro in v njej spremenite temperaturo zraka, se bo spremenilo stanje (vsi življenjski procesi) organizma. V tem primeru se bo pokazala neka najboljša (optimalna) raven tega faktorja (Topt) za organizem. pri kateri bo njegova aktivnost (A) največja (slika 2.). Če pa režimi faktorja odstopajo od optimalnega v eno ali drugo (večjo ali manjšo) stran, se bo aktivnost zmanjšala. Ob doseganju določenega maksimuma oz minimalna vrednost dejavnik bo postal nezdružljiv z življenjskimi procesi. V telesu se bodo pojavile spremembe, ki bodo povzročile njegovo smrt. Te ravni bodo tako smrtonosne ali smrtonosne (Tlet in T'let).
Teoretično lahko podobne, čeprav ne povsem podobne rezultate dobimo pri poskusih s spremembo drugih dejavnikov: zračne vlage, vsebnosti različnih soli v vodi, kislosti okolja itd. (glej sliko 2, b). Večja kot je amplituda nihanj faktorja, pri katerem lahko organizem ostane sposoben preživetja, večja je njegova stabilnost, to je toleranca na enega ali drugega faktorja (iz lat. toleranca- potrpežljivost).
riž. 2. Vpliv okoljskega dejavnika na telo
Zato je beseda "tolerantna" prevedena kot stabilen, toleranten, toleranco pa je mogoče opredeliti kot sposobnost organizma, da prenese odstopanja okoljskih dejavnikov od vrednosti, ki so optimalne za njegovo življenjsko aktivnost.
Iz vsega naštetega izhaja W. Shelfordov zakon, ali t.i zakon strpnosti.
Vsak živi organizem ima določene, evolucijsko podedovane zgornje in spodnje meje odpornosti (tolerance) na kateri koli okoljski dejavnik.
V tej formulaciji lahko zakon ponazorimo s spremenjeno krivuljo (slika 2, b), kjer vodoravna os ne prikazuje temperature, temveč različne druge dejavnike, tako fizične kot kemične. Za organizem ni pomemben le obseg spremembe faktorja, temveč tudi hitrost, s katero se faktor spreminja. Poznani so poskusi, ko so ob močnem znižanju temperature zraka od +15 do -20 ° C gosenice nekaterih metuljev poginile in so se s počasnim, postopnim ohlajanjem lahko vrnile v življenje po precej nižjih temperaturah. Zakon je oblikovan tako, da velja za vsak okoljski dejavnik. Na splošno je to res. Možne pa so tudi izjeme, ko morda ni zgornje ali spodnje meje stabilnosti. Spodaj bomo obravnavali konkreten primer takšne izjeme.
Vendar ima zakon strpnosti drugo razlago. Zakon tolerance je povezan s široko razširjenimi idejami v ekologiji o omejujočih dejavnikih. Enotne interpretacije tega pojma ni, različni ekologi pa vanj vlagajo popolnoma različne pomene.
Menijo, na primer, da ima okoljski dejavnik vlogo omejevalnega dejavnika, če ga ni ali je nad ali pod kritično ravnjo (Dajo, 1975, str. 22); druga razlaga je, da je omejevalni dejavnik tisti, ki postavlja meje za kateri koli proces, pojav ali obstoj organizma (Reimers, 1990, str. 544); isti koncept se uporablja v povezavi z viri, ki omejujejo rast prebivalstva in lahko ustvarijo osnovo za konkurenco (Riklefs, 1979, str. 255). Po Odumu (1975, str. 145) je vsako stanje, ki se približa ali preseže meje tolerance, omejevalni dejavnik. Torej, za anaerobne organizme kisik velja za omejevalni dejavnik, za fitoplankton v vodi - fosfor itd.
Kaj pravzaprav pomeni ta stavek? Odgovor na to vprašanje je izredno pomemben z vidika uporabe in je povezan z onesnaževanjem okolja. Vrnimo se k sl. 2, a. Kot vidite, razpon med Tlet in T'let predstavlja meje preživetja, po kateri nastopi smrt. Hkrati je dejanski razpon odpornosti organizma veliko ožji. Če se v poskusu način faktorja odstopa od Topta, se bo vitalno stanje organizma (A) zmanjšalo, pri določenih zgornjih ali spodnjih vrednostih faktorja pa se bodo v poskusnem organizmu pojavile nepopravljive patološke spremembe. Telo bo šlo v depresivno, pesimalno stanje. Tudi če ustavite eksperiment in faktor vrnete na optimalno, telo ne bo moglo v celoti obnoviti svojega stanja (zdravja), čeprav to ne pomeni, da bo zagotovo umrlo. Podobne situacije so v medicini dobro poznane: ko so ljudje med delovnimi izkušnjami izpostavljeni škodljivim kemikalijam, hrupu, tresljajem ipd., se razvijejo poklicne bolezni. Tako lahko dejavnik, preden povzroči smrtonosni učinek na organizem, omejuje njegovo vitalno stanje.
Vsak okoljski dejavnik, dinamičen v času in prostoru (fizikalni, kemični, biološki) je lahko smrtonosen in omejujoč, odvisno od njegove velikosti. To daje podlago za formuliranje naslednjega postulata, ki ima pomen zakona.
Vsak element okolja lahko deluje kot omejevalni okoljski dejavnik, če njegova raven povzroči nepopravljive patološke spremembe v organizmu in ga (organizem) prevede v nepovratno pesimalno stanje, iz katerega organizem ne more izstopiti, tudi če je raven ta faktor se vrne na optimalno.
Ta postulat je neposredno povezan s sanitarno zaščito okolja ter sanitarno-higiensko regulacijo kemičnih spojin v zraku, prsti, vodi in živilih.
Na sl. 2, vrednosti faktorja, nad katerimi bo postal omejujoč, pa sta označeni s Tlim in T'lim.
Pravzaprav lahko zakon omejevalnega faktorja obravnavamo kot poseben primer splošnejšega zakona - zakona tolerance in mu lahko damo naslednjo uporabno formulacijo.
Vsak živi organizem ima zgornji in spodnji prag (meje) odpornosti na kateri koli okoljski dejavnik, preko katerega ta dejavnik povzroča nepopravljive, trajne funkcionalne odstopanja v telesu v določenih organih in fizioloških (biokemičnih) procesih, ne da bi neposredno vodila v smrt.
Upoštevane in prikazane zakonitosti na sliki 2 a, b predstavljajo splošno teorijo. Toda podatki, pridobljeni v resničnem poskusu, praviloma ne omogočajo, da bi zgradili tako idealno simetrične krivulje: dejanske stopnje poslabšanja vitalnega stanja organizma, ko raven faktorja odstopa od optimalne v eno smer oz. drugi niso enaki.
Organizem je lahko bolj odporen, na primer na nizke temperature ali ravni drugih dejavnikov, manj pa je odporen na visoke, kot je prikazano na sliki. 3. V skladu s tem bodo pesimalni deli tolerančnih krivulj bolj ali manj "strmi". Tako ima lahko za toploljubne organizme že rahlo znižanje temperature okolja škodljive (in nepopravljive) posledice za njihovo stanje, medtem ko bo zvišanje temperature dalo počasen, postopen učinek.
Zgoraj navedeno ne velja le za temperaturo okolja, ampak tudi za druge dejavnike, kot so vsebnost določenih kemikalij v vodi, tlak, vlažnost itd. dejavniki na različnih stopnjah ontogeneze so lahko različni.
Izkusite kumulativni učinek različnih pogojev. Abiotski dejavniki, biotski dejavniki in antropogeni vplivajo na značilnosti njihovega življenja in prilagajanja.
Kaj so okoljski dejavniki?
Vsi pogoji nežive narave se imenujejo abiotski dejavniki. To je na primer količina sončnega sevanja ali vlage. Biotski dejavniki vključujejo vse vrste interakcij med živimi organizmi. Človeška dejavnost v zadnjih letih vse bolj vpliva na žive organizme. Ta dejavnik je antropogen.
Abiotski okoljski dejavniki
Delovanje neživih dejavnikov je odvisno od klimatske razmere habitat. Ena izmed njih je sončna svetloba. Intenzivnost fotosinteze in s tem nasičenost zraka s kisikom je odvisna od njegove količine. To snov potrebujejo živi organizmi za dihanje.
Abiotski dejavniki vključujejo tudi temperaturo in zračno vlago. Od njih je odvisna predvsem vrstna raznolikost in rastna doba rastlin življenski krogživali. Živi organizmi se na te dejavnike prilagajajo na različne načine. Na primer, večina kritosemenk za zimo odvrže liste, da bi se izognila prekomerni izgubi vlage. Puščavske rastline imajo ki segajo precej globoko. To jim zagotavlja potrebno količino vlage. Primule imajo čas, da zrastejo in zacvetijo v nekaj pomladnih tednih. In obdobje suhega poletja in mrzle zime z malo snega doživijo pod zemljo v obliki čebule. Ta podzemna modifikacija poganjkov nabira zadostno količino vode in hranil.
Abiotski okoljski dejavniki vključujejo tudi vpliv lokalnih dejavnikov na žive organizme. Ti vključujejo naravo reliefa, kemično sestavo in nasičenost tal s humusom, stopnjo slanosti vode, naravo oceanskih tokov, smer in hitrost vetra ter smer sevanja. Njihov vpliv se kaže tako neposredno kot posredno. Tako narava reliefa določa učinek vetrov, vlage in osvetlitve.
Vpliv abiotskih dejavnikov
Dejavniki nežive narave imajo drugačno naravo vpliva na žive organizme. Monodominantna je vpliv enega prevladujočega vpliva z rahlo manifestacijo ostalih. Na primer, če v tleh ni dovolj dušika, koreninski sistem razvija na nezadostni ravni in drugi elementi ne morejo vplivati na njen razvoj.
Okrepitev delovanja več dejavnikov hkrati je manifestacija sinergije. Torej, če je v tleh dovolj vlage, začnejo rastline bolje absorbirati tako dušik kot sončno sevanje. Abiotski dejavniki, biotski dejavniki in antropogeni dejavniki so lahko provokativni. Z zgodnjim začetkom odmrzovanja bodo rastline najverjetneje trpele zaradi zmrzali.
Značilnosti delovanja biotskih dejavnikov
Biotski dejavniki vključujejo različne oblike vpliva živih organizmov drug na drugega. Lahko so tudi neposredni in posredni in se zdijo precej polarni. V nekaterih primerih organizmi nimajo učinka. To je tipična manifestacija nevtralizma. to je redka stvar se upošteva le v primeru popolne odsotnosti neposredne interakcije organizmov med seboj. Veverice in los, ki živijo v skupni biogeocenozi, nikakor ne sodelujejo. Vendar pa nanje vpliva splošno količinsko razmerje v biološkem sistemu.
Primeri biotskih dejavnikov
Komenzalizem je tudi biotski dejavnik. Na primer, ko jeleni nosijo sadje repinca, od tega ne prejmejo nobene koristi ali škode. Hkrati prinašajo znatne koristi in naselijo številne vrste rastlin.
Med organizmi se pogosto pojavljajo in Njihova primera sta vzajemnost in simbioza. V prvem primeru gre za obojestransko koristno sobivanje organizmov različnih vrst. Tipičen primer vzajemnosti sta rak puščavnik in vetrnica. Njen plenilski cvet je zanesljiva obramba členonožcev. In lupina morske anemone se uporablja kot stanovanje.
Tesnejše vzajemno koristno sobivanje je simbioza. Njen klasičen primer so lišaji. Ta skupina organizmov je zbirka filamentov gliv in celic modro-zelenih alg.
Biotske dejavnike, katerih primere smo obravnavali, lahko dopolnimo s plenjenjem. Pri tej vrsti interakcije so organizmi ene vrste hrana za druge. V enem primeru plenilci napadejo, ubijejo in pojedo svoj plen. V drugem se ukvarjajo z iskanjem organizmov določenih vrst.
Delovanje antropogenih dejavnikov
Abiotski dejavniki, biotski dejavniki dolgo časa so bili edini, ki vplivajo na žive organizme. Z razvojem človeške družbe pa se je njen vpliv na naravo vse bolj povečeval. Slavni znanstvenik V. I. Vernadsky je celo izpostavil ločeno lupino, ki jo je ustvarila človeška dejavnost, ki jo je imenoval Noosfera. Krčenje gozdov, neomejeno oranje zemlje, iztrebljanje številnih rastlinskih in živalskih vrst, nerazumno gospodarjenje z naravo so glavni dejavniki, ki spreminjajo okolje.
Habitat in njegovi dejavniki
Biotski dejavniki, katerih primeri so navedeni, imajo poleg drugih skupin in oblik vplivov svoj pomen v različnih habitatih. Življenjska aktivnost organizmov zemeljskega zraka je v veliki meri odvisna od nihanj temperature zraka. In v vodi isti indikator ni tako pomemben. Ukrep antropogeni dejavnik v ta trenutek je še posebej pomembna v vseh habitatih drugih živih organizmov.
in prilagajanje organizmov
V ločeno skupino je mogoče opredeliti dejavnike, ki omejujejo vitalno aktivnost organizmov. Imenujejo se omejevanje ali omejevanje. Za listopadne rastline abiotski dejavniki vključujejo količino sončnega sevanja in vlage. Omejujejo. V vodnem okolju sta njegova slanost in kemična sestava omejujoči. Torej globalno segrevanje vodi do taljenja ledenikov. To pa pomeni povečanje vsebnosti sladke vode in zmanjšanje njene slanosti. Posledično rastlinski in živalski organizmi, ki se ne morejo prilagoditi spremembam tega dejavnika in se prilagajajo, neizogibno umrejo. Trenutno je globalno okoljski problemčloveštvo.
Torej abiotski dejavniki, biotski dejavniki in antropogeni dejavniki skupaj delujejo na različne skupine živih organizmov v habitatih, uravnavajo njihovo število in življenjske procese ter spreminjajo vrstno bogastvo planeta.
BIOTSKE DEJAVNIKE
| Ime parametra | Pomen |
| Zadeva članka: | BIOTSKE DEJAVNIKE |
| Rubrika (tematska kategorija) | biologija |
Cilj je preučiti vrste interakcij in odnosov med organizmi. Podajte definicijo zoogenih, fitogenih in antropogenih dejavnikov.
Biotski dejavniki so skupek vplivov vitalne aktivnosti nekaterih organizmov na druge. Med njimi se običajno razlikujejo:
Vpliv živalskih organizmov (zoogeni dejavniki),
Vpliv rastlinskih organizmov (fitogeni dejavniki),
Človeški vpliv (antropogeni dejavniki).
Delovanje biotskih dejavnikov lahko obravnavamo kot njihovo delovanje na okolje, na posamezne organizme, ki naseljujejo to okolje, ali delovanje teh dejavnikov na celotne skupnosti.
Obstajata dve vrsti interakcije med organizmi:
Interakcija med posamezniki iste vrste je znotrajvrstno tekmovanje;
Odnosi med posamezniki različnih vrst. Vpliv ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ med dvema vrstama, ki živita skupaj, mora biti nevtralen, ugoden ali neugoden.
Vrste razmerja:
1) vzajemno koristno (protosodelovanje, simbioza, vzajemnost);
2) koristno-nevtralno (komensalizem - mačka, druženje, prenočišče);
4) vzajemno škodljivi (medvrstni, konkurenčni, intraspecifični).
Nevtralnost - obe vrsti sta neodvisni in nimata nobenega vpliva druga na drugo;
- 
konkurenca – vsaka od vrst negativno vpliva na drugo vrsto. Vrste tekmujejo za hrano, zavetje, odlaganje jajc itd. Obe vrsti se imenujeta tekmovalni;
Vzajemnost je simbiotični odnos, kjer si obe sobivajoči vrsti koristita druga drugi;
Sodelovanje – obe vrsti tvorita skupnost. Ni obvezno, saj lahko vsaka vrsta obstaja ločeno, izolirano, a življenje v skupnosti koristi obema;
Komenzalizem - odnosi vrst, v katerih ima eden od partnerjev koristi, ne da bi škodoval drugemu;
Amenzalizem je vrsta medvrstnega razmerja, v katerem v skupnem habitatu ena vrsta zatre obstoj druge vrste, ne da bi doživljala nasprotovanje;
Plenilstvo je vrsta razmerja, v katerem predstavniki ene vrste jedo (uničijo) predstavnike druge, ᴛ.ᴇ. organizmi iste vrste služijo kot hrana za prijatelje civilne družbe
Med medsebojno koristnimi odnosi med vrstami (populacijami) poleg vzajemnosti ločimo simbioza in protokolarno sodelovanje.
Protosodelovanje je preprosta vrsta simbiotskega odnosa. V tej obliki je sožitje koristno za obe vrsti, ne pa nujno tudi zanju, ᴛ.ᴇ. je nepogrešljiv pogoj za preživetje vrste (populacij).
Pod komenzalizmom so kot koristno-nevtralni odnosi izpostavljeni parazitizem, druženje in prenočišče.
Freeloading - uživanje ostankov gostiteljeve hrane, na primer odnos morskih psov z lepljivimi ribami.
Tovarištvo je uživanje različnih snovi ali njihovih delov istega vira. Na primer, razmerje med različnimi vrstami talnih bakterij-saprofitov, ki obdelujejo različno organska snov iz razpadlih rastlinskih ostankov in višjih rastlin, ki zaužijejo nastale mineralne soli.
Prenočišče – uporaba nekaterih vrst drugih (njihovih teles ali stanovanj) kot zavetja ali stanovanja.
1. Zoogeni dejavniki
Živi organizmi živijo obkroženi s številnimi drugimi, vstopajo z njimi v različne odnose, tako za sebe kot za negativne posledice, in na koncu ne morejo obstajati brez tega življenjskega okolja. Komunikacija z drugimi organizmi je izjemno pomemben pogoj za prehranjevanje in razmnoževanje, možnost zaščite, ublažitev neugodnih okoljskih razmer, na drugi strani pa nevarnost poškodb in pogosto neposredna grožnja obstoju posameznika. Neposredno življenjsko okolje organizma sestavlja njegovo biotsko okolje. Vsaka vrsta lahko obstaja le v takem biotskem okolju, kjer povezave z drugimi organizmi zagotavljajo normalne pogoje za njihovo življenje. Iz tega sledi, da se različni živi organizmi na našem planetu ne nahajajo v kakršni koli kombinaciji, ampak tvorijo določene skupnosti, ki vključujejo vrste, prilagojene sobivanju.
Interakcije med posamezniki iste vrste se kažejo v znotrajvrstni konkurenci.
Intraspecifična konkurenca. Z znotrajvrstno konkurenco med posamezniki se ohranijo odnosi, v katerih so
sposobni razmnoževati in zagotoviti prenos svojih dednih lastnosti.
Intraspecifična konkurenca se kaže v teritorialnem obnašanju, ko na primer žival brani svoje gnezdišče ali določeno območje v njeni bližini. Tako samec med gnezditveno dobo ptic varuje določeno ozemlje, kamor razen samice ne dovoli niti enega posameznika svoje vrste. Enako sliko lahko opazimo pri številnih ribah (na primer pri paličnjaku).
Manifestacija znotrajvrstne konkurence je obstoj družbene hierarhije pri živalih, za katero je značilen pojav prevladujočih in podrejenih posameznikov v populaciji. Na primer pri majskem hrošču triletne ličinke zatirajo eno- in dveletne ličinke. To je razlog, da pojav odraslih hroščev opazimo le enkrat na tri leta, medtem ko pri drugih žuželkah (na primer pri sejalcih) traja tudi stadij ličinke tri leta, vznik odraslih pa letno zaradi pomanjkanje konkurence med ličinkami.
Konkurenca med posamezniki iste vrste za hrano postaja intenzivnejša, ko se povečuje gostota populacije. V nekaterih primerih lahko znotrajvrstna konkurenca vodi do diferenciacije vrste, do njenega razpada na več populacij, ki zasedajo različna ozemlja.
V nevtralizmu posamezniki med seboj niso neposredno povezani in njihovo sobivanje na istem ozemlju zanje ne prinaša niti pozitivnih niti negativnih posledic, ampak je odvisno od stanja skupnosti kot celote. Torej, los in veverice, ki živijo v istem gozdu, praktično ne pridejo v stik med seboj. Odnosi tipa nevtralizma se razvijejo v skupnostih, bogatih z vrstami.
Medvrstno tekmovanje je aktivno iskanje po dveh ali več vrstah istih prehranskih virov, habitata. Konkurenčni odnosi praviloma nastanejo med vrstami s podobnimi ekološkimi zahtevami.
Tekmovalni odnosi so zelo različni – od neposrednega fizičnega boja do mirnega sobivanja.
Konkurenca je eden od razlogov, da dve vrsti, ki se nekoliko razlikujeta po posebnostih prehrane, obnašanja, življenjskega sloga itd., redkokdaj živita v isti skupnosti. Tukaj je konkurenca v naravi neposredne sovražnosti. Najhujša konkurenca z nenamernimi posledicami se pojavi, ko ljudje vnesejo vrste živali v skupnosti, ne da bi upoštevali že vzpostavljene odnose.
Plenilec praviloma najprej ujame plen, ga ubije in nato poje. Za to ima posebne naprave.
Žrtve so zgodovinsko razvile tudi zaščitne lastnosti v obliki anatomskih, morfoloških, fizioloških, biokemičnih
značilnosti, na primer, izrastki telesa, konice, bodice, školjke, zaščitna obarvanost, strupene žleze, sposobnost hitrega skrivanja, zakopavanja v ohlapno zemljo, gradnje zaklonišč, nedostopnih plenilcem, zatekanja k signalni nevarnosti. Zaradi takšnih medsebojnih prilagoditev nastanejo določene skupine organizmov v obliki specializiranih plenilcev in specializiranega plena. Torej, glavna hrana risa so zajci, volk pa tipičen polifagni plenilec.
Komenzalizem. Odnosi, v katerih ima eden od partnerjev koristi, ne da bi škodovali drugemu, kot smo že omenili, se imenujejo komenzalizem. Komenzalizem, ki temelji na uživanju ostankov hrane gostiteljev, se imenuje tudi parazitizem. Takšni so na primer odnosi med levi in hijenami, pobiranjem ostankov napol pojedene hrane ali morskimi psi z lepljivimi ribami.
Jasen primer komenzalizma predstavljajo nekatere školjke, ki se pritrdijo na kožo kita. Hkrati imajo Οʜᴎ prednost - hitrejše gibanje, kit pa ne bo povzročal skoraj nobenih nevšečnosti. Na splošno partnerja nimata skupnih interesov in vsak popolnoma obstaja zase. Hkrati pa takšna zavezništva običajno olajšajo gibanje enega od udeležencev ali pridobivanje hrane, iskanje zavetja ipd.
2. Fitogeni dejavniki
Glavne oblike odnosov med rastlinami:
2. Indirektni transbiotik (preko živali in mikroorganizmov).
3. Posredni transabiotični (vplivi, ki tvorijo okolje, konkurenca, alelopatija).
Neposredne (kontaktne) interakcije med rastlinami. Primer mehanske interakcije je poškodba smreke in bora mešani gozdovi od pometajočega delovanja breze.
na substratno rastlino, vendar samostojno obstajajo kot avtotrofni organizmi.
Značilen primer tesne simbioze oziroma vzajemnosti med rastlinami je sobivanje alg in gliv, ki tvorita poseben integralni organizem - lišaje.
Drug primer simbioze je sobivanje višjih rastlin z bakterijami, tako imenovana bakteriotrofija. Med stročnicami (93 % preučevanih vrst) in mimozo (87 %) je razširjena simbioza z bakterijami vozličev – fiksatorji dušika.
Obstaja simbioza micelija glive s korenino višje rastline ali tvorba mikorize. Takšne rastline imenujemo mikotrofne ali mikotrofne. Hife glive, ki se naselijo na koreninah rastline, zagotavljajo višji rastlini ogromno sesalno zmogljivost. Površina stika koreninskih celic s hifami pri ektotrofni mikorizi je 10–14-krat večja od površine stika z zemljo golih koreninskih celic, medtem ko sesalna površina korenine zaradi koreninskih dlak poveča površino korenine le za 2–5 krat. Od 3425 vrst žilnih rastlin, ki smo jih preučevali pri nas, je bila mikoriza ugotovljena v 79 %.
Zlivanje korenin tesno rastočih dreves (iste vrste ali sorodnih vrst) se nanaša tudi na neposredne fiziološke stike med rastlinami. Pojav v naravi ni tako redek. V gostih nasadih smreke približno 30 % vseh dreves raste skupaj s koreninami. Ugotovljeno je bilo, da med zraslimi drevesi pride do izmenjave preko korenin v obliki prenosa hranil in vode. Glede na odvisnost od stopnje razlike ali podobnosti potreb združenih partnerjev med njimi niso izključeni odnosi tako tekmovalne narave v obliki prestrezanja snovi s strani bolj razvitega in močnejšega drevesa, kot tudi simbiotičnih.
Določenega pomena je oblika odnosov v obliki plenjenja. Plenilstvo je razširjeno ne samo med živalmi, ampak tudi
med rastlinami in živalmi. Torej, številne žužkojede rastline (rosa, nepenthes) so razvrščene kot plenilci.
Posredni transbiotični odnosi med rastlinami (preko živali in mikroorganizmov). Pomembna ekološka vloga živali v življenju rastlin je sodelovanje v procesih opraševanja, širjenja semen in plodov. Opraševanje rastlin z žuželkami, imenovano entomofilija, je prispevalo k razvoju številnih prilagoditev, tako pri rastlinah kot pri žuželkah.
Ptice sodelujejo tudi pri opraševanju rastlin. Opraševanje rastlin s pomočjo ptic ali ornitofilija je razširjeno v tropskih in subtropskih predelih južne poloble.
Opraševanje rastlin s sesalci ali zoogamija je manj pogosto. Večinoma je zoogamija opažena v Avstraliji, v gozdovih Afrike in Južna Amerika. Na primer, avstralski grmičevje iz rodu Dryandra se oprašuje s pomočjo kengurujev, ki voljno pijejo svoj obilni nektar, ki se premika od cveta do cveta.
Mikroorganizmi pogosto delujejo v posrednih transbiotskih odnosih med rastlinami. Rizosfera korenin številnih dreves, na primer hrasta, se močno spremeni talno okolje, predvsem njegova sestava, kislost in s tem ustvarja ugodne pogoje za naselitev različnih mikroorganizmov, predvsem azotobakterij. Te bakterije, ki so se tu naselile, se prehranjujejo z izločki hrastovih korenin in organskimi ostanki, ki jih ustvarjajo hife mikoriznih gliv. Bakterije, ki živijo ob hrastovih koreninah, služijo kot nekakšna "obrambna črta" pred prodiranjem patogenih gliv v korenine. Ta biološka ovira nastane s pomočjo antibiotikov, ki jih izločajo bakterije. Naselitev bakterij v hrastovi rizosferi takoj pozitivno vpliva na stanje rastlin, zlasti mladih.
Posredni transabiotični odnosi med rastlinami (vplivi, ki tvorijo okolje, konkurenca, alelopatija). Spreminjanje okolja z rastlinami je najbolj univerzalna in razširjena vrsta razmerij med rastlinami v času njihovega sobivanja. Ko se ena ali druga vrsta ali skupina rastlinskih vrst zaradi svoje življenjske dejavnosti močno spremeni kvantitativno in kvalitativno, se glavni okoljski dejavniki tako, da morajo druge vrste skupnosti živeti v razmerah, ki se bistveno razlikujejo od conski kompleks fizičnih okoljskih dejavnikov, potem to govori o vlogi, ki tvori okolje, okoljotvornem vplivu prve vrste v odnosu do drugih.
Eden izmed njih so medsebojni vplivi s spremembami mikroklimatskih dejavnikov (na primer oslabitev sončnega sevanja znotraj rastlinskega pokrova, izčrpavanje fotosintetično aktivnih žarkov, sprememba sezonskega ritma osvetlitve itd.). Nekatere rastline vplivajo na druge in s spremembo temperaturni režim, njegova vlažnost, hitrost vetra, vsebnost ogljikovega dioksida itd.
Kemični izločki rastlin lahko služijo kot eden od načinov interakcije med rastlinami v skupnosti, ki delujejo bodisi strupeno bodisi stimulativno na organizme. Takšne kemične interakcije imenujemo alelopatija. Primer je izpuščanje sadik pese, ki zavirajo kalitev semen psov.
Konkurenca je posebna oblika transabiotskih odnosov med rastlinami. To so tisti medsebojni ali enostranski negativni vplivi, ki nastanejo na podlagi izrabe energijskih in prehranskih virov habitata. Močan vpliv na življenje rastlin vplivata konkurenca za vlago v tleh (zlasti izrazito na območjih z nezadostno vlago) in konkurenca za hranila prsti, bolj opazna na revnih tleh.
Medvrstna konkurenca se pri rastlinah kaže na enak način kot znotrajvrstna konkurenca (morfološke spremembe, zmanjšana plodnost, številčnost itd.). Prevladujoča vrsta postopoma izpodriva ali močno zmanjšuje njeno sposobnost preživetja. Najhujša konkurenca, pogosto z nepredvidenimi posledicami, nastane, ko se nove rastlinske vrste vnesejo v združbe brez upoštevanja že vzpostavljenih odnosov.
3. Antropogeni dejavniki
Delovanje človeka kot ekološkega dejavnika v naravi je ogromno in raznoliko. Danes nobeden od okoljskih dejavnikov nima tako pomembnega in univerzalnega vpliva kot človek, čeprav je to najmlajši dejavnik od vseh, ki delujejo na naravo. Vpliv antropogenega dejavnika se je postopoma povečeval, začenši od obdobja zbiranja (kjer se je le malo razlikoval od vpliva živali) do danes, dobe znanstvenega in tehnološkega napredka in populacijske eksplozije. Človek je v času svojega delovanja ustvarjal veliko številoširoko paleto živalskih in rastlinskih vrst, bistveno preoblikoval naravno naravni kompleksi. Na velikih območjih je ustvaril posebne, pogosto praktično optimalne življenjske pogoje za številne vrste. Človek je z ustvarjanjem ogromne raznolikosti sort in vrst rastlin in živali prispeval k nastanku novih lastnosti in lastnosti v njih, ki zagotavljajo njihovo preživetje v neugodne razmere kot v boju
za obstoj z drugimi vrstami in odpornost na učinke patogenih mikroorganizmov. Spremembe, ki jih človek naredi v naravnem okolju, ustvarjajo za nekatere vrste ugodne pogoje za razmnoževanje in razvoj, za druge pa neugodne. In posledično se med vrstami ustvarijo nova številčna razmerja prehranjevalne verige, obstajajo prilagoditve, potrebne za obstoj organizmov v spremenjenem okolju. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, človeška dejanja bogatijo ali siromašijo skupnosti. Vpliv antropogenega dejavnika v naravi mora biti tako zavesten kot naključen ali nezaveden. Človek, ki orje deviške in ledine, ustvarja kmetijska zemljišča (agrocenoze), kaže visoko produktivne in na bolezni odporne oblike, nekatere poseli in druge uniči. Ti učinki so pogosto pozitivni, a pogosto negativni značaj, na primer: nepremišljena preselitev številnih živali, rastlin, mikroorganizmov, plenilsko uničenje številnih vrst, onesnaževanje okolja itd.
Človek lahko neposredno in posredno vpliva na živali in rastlinje Zemlje. Raznolikost sodobne oblike vpliv človeka na vegetacijo je predstavljen v tabeli. 4.
Če k temu dodamo še človekov vpliv na živali: ribolov, njihovo aklimatizacijo in reaklimatizacijo, različne oblike rastlinskih in živinorejskih dejavnosti, ukrepe za zaščito rastlin, zaščito redkih in eksotične vrste itd., potem samo eno naštevanje teh vplivov na naravo kaže na veličastnost antropogenega dejavnika.
Spremembe se ne dogajajo le v velikem obsegu, ampak tudi na primeru določene vrste. Tako so se na razvitih zemljiščih, na posevkih žit, v velikih količinah začeli razmnoževati pšenični trips, žitne listne uši, nekatere vrste hroščev (na primer škodljiva želva), različne vrste stebelnih bolh, pachiderm in drugi. Mnoge od teh vrst so postale prevladujoče, vrste, ki so tukaj prej obstajale, pa so izginile ali pa so bile potisnjene v ekstremne razmere. Spremembe niso prizadele samo flore in favne, temveč tudi mikrofloro in mikrofavno, spremenili so se številni členi v prehranjevalnih verigah.
Tabela 4
Glavne oblike človekovega vpliva na rastline in rastline
Človeška dejavnost povzroča številne prilagoditvene reakcije organizmov. Pojav plevela, obcestnih rastlin, hlevskih škodljivcev in podobnih je posledica prilagajanja organizmov na človekove dejavnosti v naravi. Pojavili so se organizmi, ki so delno ali popolnoma izgubili stik s svobodno naravo, na primer hlevski hrošči, mokasti hrošči in drugi. veliko avtohtone vrste prilagajajo se ne le življenju v razmerah agrocenoze, temveč razvijajo posebne prilagoditvene značilnosti strukture, pridobivajo razvojne ritme, ki ustrezajo življenjskim razmeram na obdelovalnih območjih, lahko prenesejo žetev, različne agrotehnične ukrepe (sistem obdelave tal, kolobarjenje), kemične sredstva za zatiranje škodljivcev.
Kot odziv na kemične obdelave pridelkov, ki jih izvajajo ljudje, so številni organizmi razvili odpornost na različne insekticide, zaradi pojava posebnih, modificiranih kemična sestava lipidi, sposobnost maščobnega tkiva, da sama raztopi in segreje znatno količino strupa, pa tudi zaradi povečanega encimske reakcije v presnovi organizmov sposobnost spreminjanja strupenih snovi v nevtralne ali nestrupene. Prilagoditve organizmov, povezanih s človekovimi dejavnostmi, vključujejo sezonske migracije sinic iz gozda v mesto in nazaj.
Primer vpliva antropogenega dejavnika je sposobnost škorcev, da zasedejo ptičje hišice za gnezda. Škorci imajo raje umetne hiše tudi takrat, ko je v bližini votlina drevesa. In takih primerov je veliko, vsi pričajo, da je vpliv človeka na naravo močan okoljski dejavnik.
Vprašanja za razpravo
1. Kakšna je biotska struktura ekosistema?
2. Poimenujte glavne oblike znotrajvrstni odnosi organizmov.
3. Poimenujte glavne oblike medvrstnih odnosov organizmov.
6. Kateri mehanizmi omogočajo živim organizmom, da kompenzirajo učinke okoljskih dejavnikov?
7. Naštej glavna področja človekovega delovanja v naravi.
8. Navedite primere neposrednih in posrednih antropogenih vplivov na habitat živih organizmov.
Teme poročil
1. Vrste interakcij in odnosov med organizmi
3. Ekologija in človek.
4. Podnebje in ljudje
DELAVNICA 4
EKOLOGIJA POPULACIJE
Cilj je preučiti populacijsko (populacijsko-vrstno) raven biološke organizacije. Poznajo strukturo populacij, dinamiko populacije, imajo predstavo o stabilnosti in sposobnosti preživetja populacij.
1. Koncept populacije
Organizmi iste vrste v naravi so vedno predstavljeni ne posamezno, temveč z določenimi organiziranimi agregati - populacijami. Populacije (iz latinščine populus - populacija) so skupek posameznikov ene biološke vrste, ki že dlje časa naseljujejo določen prostor, imajo skupen genski sklad, sposobnost prostega križanja in do neke mere izolirane od drugih populacij te vrste. .
Ena vrsta organizmov lahko vključuje več, včasih več populacij. Če so predstavniki različnih populacij iste vrste postavljeni v enake razmere, bodo ohranili svoje razlike. Hkrati pripadnost isti vrsti zagotavlja možnost pridobivanja plodnih potomcev od predstavnikov različnih populacij. Populacija je osnovna oblika obstoja in razvoja vrste v naravi.
Združevanje organizmov iste vrste v populacijo razkrije njihove kvalitativno nove lastnosti. Odločilnega pomena so številčnost in prostorska razporeditev organizmov, spolna in starostna sestava, narava odnosov med posamezniki, razmejitev ali stiki z drugimi populacijami te vrste itd. V primerjavi z življenjsko dobo posameznega organizma lahko populacija obstaja zelo dolgo.
Hkrati ima populacija tudi podobnosti s telesom kot biosistemom, saj ima določeno strukturo, genetski program za samorazmnoževanje ter sposobnost samoregulacije in prilagajanja.
Proučevanje populacij je pomembna veja sodobne biologije na stičišču ekologije in genetike. Praktična vrednost populacijska biologija je v bistvu, da so populacije prave enote izkoriščanja in varovanja naravnih ekosistemov. Interakcija ljudi z vrstami organizmov, ki so v naravnem okolju ali pod gospodarskim nadzorom, je praviloma posredovana prek populacij. To so sevi patogenih ali koristnih mikrobov, sorte gojenih rastlin, pasme vzrejenih živali,
komercialne populacije rib itd. Nič manj pomembno ni dejstvo, da številni vzorci populacijske ekologije veljajo za človeške populacije.
2. Struktura prebivalstva
Za populacijo je značilna določena strukturna organizacija - razmerje skupin posameznikov po spolu, starosti, velikosti, genotipu, porazdelitvi posameznikov po ozemlju itd. Pri tem ločimo različne strukture prebivalstva: spol, starost, velikost, genetsko, prostorsko-etološko itd.
Gostuje na ref.rf
Struktura populacije se oblikuje po eni strani na podlagi splošnih bioloških lastnosti vrste, po drugi strani pa pod vplivom okoljskih dejavnikov, ᴛ.ᴇ. je prilagodljiv.
Spolna struktura (spolna sestava) - razmerje med moškimi in ženskami v populaciji. Spolna struktura je značilna le za populacije dvodomnih organizmov. Teoretično bi moralo biti razmerje med spoloma enako: 50 % celotnega števila naj bo moških in 50 % žensk. Dejansko razmerje med spoloma je odvisno od delovanja različnih okoljskih dejavnikov, genetskih in fiziološke značilnosti prijazen.
Obstajajo primarni, sekundarni in terciarni odnosi. Primarno razmerje je razmerje, opaženo med tvorbo zarodnih celic (gamet). Običajno je 1:1. To razmerje je posledica genetskega mehanizma določanja spola. Sekundarno razmerje - razmerje, opaženo ob rojstvu. Terciarno razmerje - razmerje, opaženo pri odraslih spolno zrelih posameznikih.
Na primer, pri osebi v sekundarnem razmerju nekoliko prevladujejo fantje, v terciarnem razmerju - ženske: na 100 fantov se rodi 106 deklet, do starosti 16-18 let se zaradi povečane umrljivosti moških to razmerje umiri in do pri starosti 50 let je 85 moških na 100 žensk, pri starosti 80 let pa 50 moških na 100 žensk.
Nekaj rib (str.
Gostuje na ref.rf
Pecilia) razlikujejo tri vrste spolnih kromosomov: Y, X in W, od katerih kromosom Y nosi moške gene, kromosom X in W pa ženske gene, vendar z različnimi stopnjami ʼʼmočiʼʼ. Če ima genotip posameznika obliko YY, se razvijejo samci, če XY - samice, če WY, potem se na podlagi okoljskih razmer razvijejo spolne značilnosti samca ali samice.
V populacijah mečarjev je razmerje med spoloma odvisno od pH vrednosti okolja. Pri pH = 6,2 je število samcev v potomcih 87-100%, pri pH = 7,8 pa od 0 do 5%.
Starostna struktura (starostna sestava) - razmerje v populaciji posameznikov različnih starostnih skupin. Absolutna starostna sestava izraža število določenih starostnih skupin v določenem trenutku. Relativna starostna sestava izraža delež ali odstotek posameznikov določene starostne skupine glede na celotno prebivalstvo. Starostno sestavo določajo številne lastnosti in značilnosti vrste: čas do pubertete, pričakovana življenjska doba, trajanje gnezditvene sezone, umrljivost itd.
Glede na odvisnost od sposobnosti razmnoževanja posameznikov ločimo tri skupine: predproduktivne (posamezniki se še ne morejo razmnoževati), reproduktivne (posamezniki se lahko razmnožujejo) in postreproduktivne (posamezniki se ne morejo več razmnoževati).
Starostne skupine so razdeljene v manjše kategorije. Na primer, pri rastlinah ločimo naslednja stanja: mirujoče seme, sadike in sadike, juvenilno stanje, nezrelo stanje, deviško stanje, zgodnje generativno, srednje generativno, pozno generativno, subsenilno, senilno (senilno), stanje pol trupla.
Starostna struktura prebivalstva je izražena s starostnimi piramidami.
Prostorsko-etološka struktura - narava razporeditve posameznikov znotraj območja. Odvisno je od značilnosti okolja in etologije (vedenjskih značilnosti) vrste.
Obstajajo trije osnovni tipi porazdelitve posameznikov v prostoru: enakomerna (pravilna), neenakomerna (agregirana, skupinska, mozaična) in naključna (razpršena).
Za enakomerno porazdelitev je značilna enaka oddaljenost vsakega posameznika od vseh sosednjih. Značilen je za populacije, ki obstajajo v pogojih enakomerne porazdelitve okoljskih dejavnikov ali jih sestavljajo posamezniki, ki med seboj kažejo antagonisti.
Neenakomerna porazdelitev se kaže v oblikovanju skupin posameznikov, med katerimi so velika nenaseljena ozemlja. Značilen je za populacije, ki živijo v razmerah neenakomerne porazdelitve okoljskih dejavnikov ali jih sestavljajo posamezniki, ki vodijo skupinski (čredni) življenjski slog.
Naključna porazdelitev se izraža v neenaki razdalji med posamezniki. Je posledica verjetnostnih procesov, heterogenosti okolja in šibkih družbenih vezi med posamezniki.
Glede na vrsto rabe prostorov vse premične živali delimo na sedeče in nomadske. Sedeči način življenja ima številne biološke prednosti, kot so svobodna orientacija na znanem ozemlju pri iskanju hrane ali zatočišča, zmožnost ustvarjanja zalog hrane (veverice, poljske miši). Njegove pomanjkljivosti vključujejo izčrpavanje prehranskih virov pri pretirano visoki gostoti prebivalstva.
Glede na obliko skupnega obstoja živali se razlikujejo samotni življenjski slog, družina, kolonije, jate, črede. Samotni življenjski slog se kaže v tem, da so posamezniki v populacijah neodvisni in izolirani drug od drugega (ježi, ščuke itd.). Poleg tega je značilen le za določene faze življenjskega cikla. Popolnoma osamljen obstoj organizmov v naravi ne obstaja, saj bi bilo razmnoževanje v tem primeru nemogoče. Družinski način življenja je opazen pri populacijah s povečanimi vezmi med starši in potomci (levi, medvedi itd.). Kolonije - skupinska naselja sedečih živali, tako dolgotrajna kot le za gnezditveno sezono (lobe, čebele, mravlje itd.). Čopi so začasna združenja živali, ki olajšajo izvajanje katere koli funkcije: zaščito pred sovražniki, pridobivanje hrane, selitev (volkovi, sled itd.). Črede so daljše od jat ali stalnih združenj živali, v katerih se praviloma opravljajo vse vitalne funkcije vrste: zaščita pred sovražniki, pridobivanje hrane, selitev, razmnoževanje, vzgoja mladičev itd. (jeleni, zebre itd.).
Genetska struktura - razmerje v populaciji različnih genotipov in alelov. Celota genov vseh posameznikov v populaciji se imenuje genski sklad. Za genski sklad so značilne frekvence alelov in genotipov. Pogostost alela je njegov delež v celotni aleli določenega gena. Vsota frekvenc vseh alelov je enaka eni: p + q \u003d l,
kjer je p delež prevladujočega alela (A); q je delež recesivnega alela (a).
Če poznamo frekvence alelov, je mogoče izračunati pogostost genotipov v populaciji:
(p + q) 2 \u003d p 2 + 2pq + q 2 \u003d 1, kjer sta p in q frekvenci prevladujočih in recesivnih alelov, p je frekvenca homozigotnega prevladujočega genotipa (FF), 2pq je pogostnost heterozigotnega dominantnega genotipa (Aa) , q - pogostnost homozigotnega recesivnega genotipa (aa).
Temelji zakon Hardy-Weinberg, relativne frekvence alelov v populaciji ostajajo nespremenjene iz generacije v generacijo. Hardy-Weinbergov zakon velja, če so izpolnjeni naslednji pogoji:
Prebivalstvo je veliko;
V populaciji se pojavlja prosto križanje;
Izbire ni;
Ne pride do novih mutacij;
Selitev novih genotipov v populacijo ali iz nje ni. Očitno je, da populacije, ki izpolnjujejo te pogoje v
že dolgo ne obstaja v naravi. Na populacije vedno vplivajo zunanji in notranji dejavniki, ki porušijo genetsko ravnovesje. Dolgotrajna in usmerjena sprememba genotipske sestave populacije, njenega genotipa
BIOTSKE DEJAVNIKE - pojem in vrste. Razvrstitev in značilnosti kategorije "BIOTSKI DEJAVNIKI" 2017, 2018.
Komenzalizem je sobivanje različnih organizmov, ko se en organizem, ki se naseli v telesu drugega in se prehranjuje na njegov račun, ne škoduje nosilcu (bakterije v človeškem črevesju). Pri amensalizmu je eden od soobstoječih organizmov poškodovan, drugi pa je ravnodušen do vpliva prvega (penicilij ubija bakterije, ki nanj ne morejo vplivati).
Simbioza je vse oblike sobivanja organizmov različnih vrst. In obojestransko koristno sobivanje organizmov, ki jim pripadajo različne vrste se imenuje vzajemnost. Primer je dejstvo razmerja med stročnicami in bakterijami vozličev, ki vežejo dušik, ki živijo na njihovem koreninskem sistemu. Korenine višjih rastlin delujejo podobno z micelijem šampinjonov. Tako ti kot drugi organizmi prejemajo drug od drugega snovi, potrebne za življenje.
Tekmovanje je vrsta interakcije, pri kateri lahko rastline iste ali različnih vrst tekmujejo med seboj za vire okoliškega prostora – vodo, razsvetljavo, hranila, lokacijo itd. V tem primeru poraba določenih virov s strani nekaterih organizmov zmanjša njihovo razpoložljivost drugim.
Primer intraspecifične konkurence - umetna Borov gozd kjer drevesa iste starosti tekmujejo za svetlobo. Tista drevesa, ki ne dohajajo hitrejše rasti, rastejo v senci veliko slabše in veliko jih pogine. Medvrstno konkurenco je mogoče zaslediti med rastlinskimi vrstami in rodovi, ki so si po potrebah blizu in so del iste skupine, na primer v mešanih gozdovih med gabrom in hrastom.
Številne rastlinojede živali so rastlinojede živali in njihova povezanost z rastlinami je prehranjevanje. Tako živali na pašnikih jedo le določene vrste rastlin, ne da bi se dotaknile drugih, ki so strupene ali imajo neprijeten okus. Sčasoma to vodi do temeljnih sprememb v vrstni sestavi vegetacije na tem območju. Nekatere rastline imajo obrambo pred uživanjem živali, kot je izločanje strupene snovi, spremenjeni listi-trni, trni na steblih. Redke vrste mesojede rastline, kot so rosika, nepentes, se lahko prehranjujejo z živalmi (žuželkami).
Prav tako je treba opozoriti, da posredni odnosi med organizmi niso nič manj pomembni kot neposredni odnosi za življenje in preživetje rastlin različnih vrst. Torej žuželke in nekatere majhne ptice oprašujejo cvetoče rastline. In razmnoževanje številnih vrst kritosemenk s semeni brez sodelovanja živali bi bilo nemogoče.
