عوامل محیطی و طبقه بندی آنها. عوامل محیطی محیطی

عامل محیطی - شرایط محیطی که بر بدن تأثیر می گذارد. محیط شامل تمام اجسام و پدیده هایی است که موجود زنده با آنها رابطه مستقیم یا غیرمستقیم دارد.

یک عامل محیطی یکسان در زندگی موجودات زنده معنای متفاوتی دارد. به عنوان مثال، رژیم نمک خاک نقش اصلی را در تغذیه معدنی گیاهان بازی می کند، اما نسبت به اکثر حیوانات خشکی بی تفاوت است. شدت روشنایی و ترکیب طیفی نور در زندگی گیاهان فوتوتروف بسیار مهم است، در حالی که در زندگی موجودات هتروتروف (قارچ ها و جانوران آبزی)، نور تأثیر محسوسی بر فعالیت حیاتی آنها ندارد.

عوامل محیطی به طرق مختلف بر روی موجودات اثر می گذارند. آنها می توانند به عنوان محرک هایی عمل کنند که باعث تغییرات تطبیقی ​​در عملکردهای فیزیولوژیکی می شوند. به عنوان محدودیت هایی که وجود موجودات خاص را در شرایط معین غیرممکن می کند. به عنوان تعدیل کننده هایی که تغییرات مورفولوژیکی و تشریحی موجودات را تعیین می کنند.

طبقه بندی عوامل محیطی

مرسوم است که عوامل محیطی زیستی، انسانی و غیر زیستی را جدا کنیم.

عوامل بیوتیک مجموعه ای از عوامل محیطی مرتبط با فعالیت موجودات زنده هستند. این عوامل شامل فاکتورهای فیتوژنیک (گیاهان)، جانوران زیستی (حیوانات)، میکروبیوژنیک (میکروارگانیسم ها) می باشد.

عوامل انسانی - مجموعه ای از عوامل مرتبط با فعالیت های انسانی. اینها شامل فیزیکی (استفاده از انرژی اتمی، سفر در قطارها و هواپیماها، تأثیر صدا و ارتعاش و غیره)، شیمیایی (استفاده از کودهای معدنی و آفت‌کش‌ها، آلودگی پوسته‌های زمین با زباله‌های صنعتی و حمل‌ونقل؛ سیگار، الکل و ... مصرف مواد مخدر، استفاده بیش از حد از منابع دارویی [منبع 135 روز مشخص نشده است]، عوامل بیولوژیکی (غذا، موجوداتی که فرد می تواند زیستگاه یا منبع غذا برای آنها باشد)، اجتماعی (مربوط به روابط انسانی و زندگی در جامعه).

عوامل غیر زنده مجموعه ای از عوامل مرتبط با فرآیندهای موجود در طبیعت بی جان هستند. اینها شامل آب و هوا (دما، رطوبت، فشار)، ادافوژنیک (ترکیب مکانیکی، نفوذپذیری هوا، چگالی خاک)، اوروگرافی (تسکین، ارتفاع)، شیمیایی (ترکیب گاز هوا، ترکیب نمک آب، غلظت، اسیدیته)، فیزیکی (صدا) است. میدان مغناطیسی، هدایت حرارتی، رادیواکتیویته، تابش کیهانی)

طبقه بندی رایج عوامل محیطی (عوامل محیطی)

بر اساس زمان: تکاملی، تاریخی، جاری

BY PERIODICITY: دوره ای، غیر تناوبی

به ترتیب ظاهر: اولیه، ثانویه

بر اساس مبدأ: کیهانی، غیر زنده (با نام مستعار بیوژنیک)، بیوژنیک، بیولوژیکی، زیستی، طبیعی-انسان زایی، انسان زا (شامل آلودگی های فنی، محیطی)، انسان زا (شامل اختلالات)

بر اساس محیط ظاهری: اتمسفر، آب (معروف به رطوبت)، ژئومورفولوژیکی، ادافیک، فیزیولوژیکی، ژنتیکی، جمعیت، بیوسنوتیک، اکوسیستم، بیوسفر

بر اساس شخصیت: ماده-انرژی، فیزیکی (ژئوفیزیکی، حرارتی)، بیوژنیک (معروف به زیستی)، اطلاعاتی، شیمیایی (شوری، اسیدی)، پیچیده (محیطی، تکاملی، ستون فقرات، جغرافیایی، اقلیمی)

بر اساس هدف: فردی، گروهی (اجتماعی، اخلاقی، اجتماعی-اقتصادی، اجتماعی-روانی، گونه ها (شامل انسان، زندگی اجتماعی)

بر اساس شرایط رسانه: وابسته به چگالی، مستقل از چگالی

بر اساس درجه تأثیر: کشنده، شدید، محدود کننده، مزاحم، جهش زا، تراتوژن. سرطان زا

با توجه به طیف تاثیر: انتخابی، اقدام عمومی

3. الگوهای اثر عوامل محیطی بر بدن

واکنش موجودات زنده به تأثیر عوامل غیر زنده. تأثیر عوامل محیطی بر روی یک موجود زنده بسیار متنوع است. برخی از عوامل تأثیر قوی تری دارند، برخی دیگر ضعیف تر هستند. برخی بر تمام جنبه های زندگی تأثیر می گذارند، برخی دیگر - بر روی یک فرآیند خاص زندگی. با این وجود، از نظر ماهیت تأثیر آنها بر بدن و در پاسخ های موجودات زنده، تعدادی الگوی کلی را می توان شناسایی کرد که در برخی از طرح های کلی از عملکرد عامل محیطی بر فعالیت حیاتی ارگانیسم قرار می گیرند (شکل 2). 14.1).

روی انجیر 14.1، شدت (یا "دوز") عامل (به عنوان مثال، دما، روشنایی، غلظت نمک در محلول خاک، pH یا رطوبت خاک، و غیره) در امتداد محور آبسیسا ترسیم می شود، و واکنش بدن به تاثیر عامل محیطی در بیان کمی آن (به عنوان مثال، شدت فتوسنتز، تنفس، سرعت رشد، بهره وری، تعداد افراد در واحد سطح، و غیره)، یعنی درجه سودمندی عامل.

محدوده عمل عامل اکولوژیکی با مقادیر آستانه شدید مربوطه (نقاط حداقل و حداکثر) محدود می شود که در آن وجود یک ارگانیسم هنوز امکان پذیر است. به این نقاط حد پایین و بالایی استقامت (تحمل) موجودات زنده در رابطه با یک عامل محیطی خاص می گویند.

نقطه 2 در محور آبسیسا، مطابق با بهترین شاخص های فعالیت حیاتی ارگانیسم، به معنای مطلوب ترین مقدار عامل تأثیرگذار برای ارگانیسم است - این نقطه بهینه است. برای اکثر موجودات، اغلب تعیین مقدار بهینه عامل با دقت کافی دشوار است، بنابراین مرسوم است که در مورد منطقه بهینه صحبت شود. بخش های شدید منحنی که بیانگر وضعیت ستم موجودات با کمبود شدید یا بیش از حد عامل هستند، مناطق بد یا استرس نامیده می شوند. مقادیر کشنده فاکتور در نزدیکی نقاط بحرانی و مقادیر کشنده خارج از منطقه بقا قرار دارند.

چنین نظمی در واکنش ارگانیسم ها به تأثیر عوامل محیطی به ما اجازه می دهد تا آن را به عنوان یک اصل بیولوژیکی اساسی در نظر بگیریم: برای هر گونه از گیاهان و جانوران یک منطقه بهینه، یک منطقه زندگی عادی، مناطق بد و محدودیت های استقامت وجود دارد. ارتباط با هر عامل محیطی

انواع مختلف موجودات زنده هم در موقعیت بهینه و هم در حدود استقامت به طور قابل توجهی با یکدیگر تفاوت دارند. به عنوان مثال، روباه های قطبی در تاندرا می توانند نوسانات دمای هوا را در محدوده حدود 80 درجه سانتیگراد (از 30+ تا 55- درجه سانتیگراد) تحمل کنند، برخی سخت پوستان آب گرم تغییرات دمای آب را در محدوده حداکثر تحمل می کنند. در دمای 6 درجه سانتیگراد (از 23 تا 29 درجه سانتیگراد)، سیانوباکتریوم رشته ای اسیلاتوریا که در جزیره جاوه در آب با دمای 64 درجه سانتیگراد زندگی می کند، پس از 5-10 دقیقه در دمای 68 درجه سانتیگراد می میرد. به همین ترتیب، برخی از علف های چمنزار خاک هایی با محدوده اسیدی نسبتاً باریک را ترجیح می دهند - در pH = 3.5-4.5 (به عنوان مثال، هدر معمولی، برآمده پشت سفید، خاکشیر کوچک به عنوان شاخص خاک های اسیدی عمل می کند)، برخی دیگر به خوبی در خاک رشد می کنند. طیف وسیعی از pH - از اسیدی قوی تا قلیایی (مانند کاج اسکاچ). در این راستا، موجوداتی که وجود آنها مستلزم شرایط محیطی کاملاً تعریف شده و نسبتاً ثابت است، استنوبیونت (به یونانی stenos - باریک، بیون - زنده) نامیده می شود، و آنهایی که در طیف وسیعی از تنوع محیطی زندگی می کنند، eurybiont (یونانی eurys - گسترده) نامیده می شوند. در عین حال، موجودات یک گونه می توانند نسبت به یک عامل دارای دامنه باریک و نسبت به عامل دیگر دامنه وسیعی داشته باشند (مثلاً سازگاری با محدوده دمایی باریک و دامنه وسیعی از شوری آب). علاوه بر این، دوز یکسان یک عامل می تواند برای یک گونه بهینه، برای گونه دیگر بدبینانه باشد و برای گونه سوم از حد استقامت فراتر رود.

توانایی موجودات زنده برای انطباق با طیف معینی از تغییرپذیری عوامل محیطی، انعطاف پذیری اکولوژیکی نامیده می شود. این ویژگی یکی از مهمترین خصوصیات همه موجودات زنده است: موجودات زنده با تنظیم فعالیت حیاتی آنها مطابق با تغییرات شرایط محیطی توانایی بقا و بر جای گذاشتن فرزندان را به دست می آورند. این بدان معنی است که ارگانیسم‌های اوریبیونت از نظر اکولوژیکی پلاستیک‌ترین هستند، که توزیع گسترده آنها را تضمین می‌کند، در حالی که موجودات استنوبیونت، برعکس، با شکل پذیری اکولوژیکی ضعیف مشخص می‌شوند و در نتیجه معمولاً دارای مناطق توزیع محدودی هستند.

تأثیر متقابل عوامل محیطی. عامل محدود کننده. عوامل محیطی به طور مشترک و همزمان بر یک موجود زنده تأثیر می گذارند. در عین حال، تأثیر یک عامل به قدرت و ترکیب عوامل دیگر بستگی دارد که به طور همزمان عمل می کنند. این الگو را برهمکنش عوامل می گویند. به عنوان مثال، تحمل گرما یا یخبندان در هوای خشک به جای مرطوب راحت تر است. در صورت بالا بودن دمای هوا و وزش باد، سرعت تبخیر آب از برگ های گیاه (تعرق) بسیار بیشتر است.

در برخی موارد، فقدان یک عامل تا حدی با تقویت عامل دیگر جبران می شود. پدیده تعویض جزئی عوامل محیطی اثر جبران نامیده می شود. به عنوان مثال، پژمردگی گیاهان را می توان هم با افزایش میزان رطوبت در خاک و هم با کاهش دمای هوا که تعرق را کاهش می دهد، متوقف کرد. در بیابان ها، کمبود بارندگی تا حدودی با افزایش رطوبت نسبی در شب جبران می شود. در قطب شمال، ساعات طولانی روز در تابستان کمبود گرما را جبران می کند.

در عین حال، هیچ یک از عوامل محیطی لازم برای بدن را نمی توان به طور کامل با دیگری جایگزین کرد. فقدان نور زندگی گیاه را غیرممکن می کند، علی رغم مطلوب ترین ترکیب سایر شرایط. بنابراین، اگر مقدار حداقل یکی از عوامل حیاتی محیطی به یک مقدار بحرانی نزدیک شود یا از آن فراتر رود (زیر حداقل یا بالاتر از حداکثر)، در این صورت علیرغم ترکیب بهینه سایر شرایط، افراد در معرض تهدید مرگ قرار می گیرند. چنین عواملی را محدود کننده (محدود کننده) می نامند.

ماهیت عوامل محدود کننده ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال، سرکوب گیاهان علفی در زیر تاج جنگل های راش، که در آن، با شرایط حرارتی مطلوب، محتوای دی اکسید کربن بالا، و خاک های غنی، امکانات برای توسعه چمن به دلیل کمبود نور محدود می شود. این نتیجه تنها با تأثیرگذاری بر عامل محدود کننده قابل تغییر است.

عوامل محدود کننده محیطی محدوده جغرافیایی یک گونه را تعیین می کند. بنابراین، پیشرفت گونه به شمال را می توان با کمبود گرما، و به مناطق بیابانی و استپ های خشک - با کمبود رطوبت یا درجه حرارت بسیار بالا محدود کرد. روابط بیوتیک همچنین می تواند به عنوان یک عامل محدود کننده توزیع ارگانیسم ها عمل کند، به عنوان مثال، اشغال قلمرو توسط یک رقیب قوی تر یا فقدان گرده افشان برای گیاهان گلدار.

شناسایی عوامل محدود کننده و حذف عمل آنها، یعنی بهینه سازی زیستگاه موجودات زنده، یک هدف عملی مهم در افزایش عملکرد محصول و بهره وری حیوانات اهلی است.

حد تحمل (lat. tolerantio - صبر) - محدوده عامل محیطی بین مقادیر حداقل و حداکثر، که در آن بقای ارگانیسم امکان پذیر است.

4. قانون عامل محدود کننده (محدود کننده) یا قانون حداقل لیبیگ یکی از قوانین اساسی در بوم شناسی است که بیان می کند مهم ترین عامل برای ارگانیسم عاملی است که بیش از همه از مقدار بهینه خود منحرف می شود. بنابراین در هنگام پیش‌بینی شرایط محیطی یا انجام آزمایش‌ها، تعیین حلقه ضعیف در زندگی موجودات بسیار مهم است.

بقای ارگانیسم به این بستگی دارد که حداقل (یا حداکثر) در یک لحظه خاص ارائه می شود، عامل اکولوژیکی. در دوره های زمانی دیگر، عوامل دیگری ممکن است محدود کننده باشند. افراد از گونه ها در طول زندگی خود با محدودیت های مختلفی در فعالیت حیاتی خود مواجه می شوند. بنابراین، عامل محدود کننده توزیع گوزن، عمق پوشش برف است. پروانه های اسکوپ زمستانی (آفت سبزیجات و غلات) - دمای زمستان و غیره.

این قانون در عمل کشاورزی لحاظ می شود. شیمیدان آلمانی Justus Liebig دریافت که بهره وری گیاهان کشت شده در درجه اول به ماده مغذی (عنصر معدنی) بستگی دارد که کمتر در خاک وجود دارد. به عنوان مثال، اگر فسفر در خاک تنها 20 درصد میزان مورد نیاز و کلسیم 50 درصد میزان مورد نیاز باشد، عامل محدود کننده کمبود فسفر خواهد بود. ابتدا لازم است کودهای حاوی فسفر به خاک وارد شوند.

1. محیطی عوامل (5)

   قانون >> اکولوژی

   قوانین نفوذ محیطی عواملبر موجودات زنده با وجود تنوع محیطی عواملو متفاوت...) یا زیست محیطیظرفیت یک موجود زنده به یک معین عامل. محدوده مطلوب زیست محیطی عامل الفبه نام منطقه ...

2. محیطی عواملتهدیدی برای وضعیت میراث تاریخی و فرهنگی روسیه

   قانون >> فرهنگ و هنر

   ... ” - تخریب دکور، سازه ها) - مجموعه ای از منفی محیطی عوامل; ▫ کلیسای تثلیث مقدس (لنوینسکایا) در شهر ... سیاست حفاظت از بناهای تاریخی. ضمیمه 1 تأثیر منفی محیطی عواملدر مورد بناهای تاریخی و فرهنگی در سال 1999 ...

3. محیطی عواملو اکوسیستم ها

   کار تست >> اکولوژی

   ... شماره 23. بیوتیک زیست محیطی عواملبیوتیک عواملمحیط زیست (بیوتیک عوامل; بیوتیک زیست محیطی عوامل; عوامل بیوتیک ... بین موجودات. به آن می گویند زیستی زیست محیطی عواملمرتبط با فعالیت های موجودات زنده ...

یاد آوردن:

منظور از طبیعت طبیعی و اجتماعی انسان چیست؟

پاسخ. انسان مانند همه موجودات زنده جزئی از طبیعت و محصول تکامل طبیعی و بیولوژیکی است. انسان، مانند یک حیوان، با غرایز، نیازهای حیاتی مشخص می شود. همچنین الگوهای بیولوژیکی برنامه ریزی شده رفتار انسان به عنوان یک گونه بیولوژیکی خاص وجود دارد. عوامل بیولوژیکی که وجود و تکامل را تعیین می کنند توسط مجموعه ژن ها در انسان، تعادل هورمون های تولید شده، متابولیسم و ​​سایر عوامل بیولوژیکی تعیین می شوند. همه اینها یک فرد را به عنوان یک موجود بیولوژیکی مشخص می کند، ماهیت بیولوژیکی او را تعیین می کند. اما در عین حال با هر حیوانی و مهمتر از همه در ویژگی های زیر متفاوت است:

محیط خود را تولید می کند (مسکن، لباس، ابزار)، در حالی که حیوان تولید نمی کند، فقط از آنچه در دسترس است استفاده می کند.

دنیای اطراف را نه تنها بر اساس میزان نیاز سودمند خود، بلکه بر اساس قوانین معرفت این جهان و همچنین بر اساس قوانین اخلاق و زیبایی تغییر می دهد، در حالی که یک حیوان فقط می تواند جهان خود را بر اساس آن تغییر دهد. نیازهای گونه آن؛

می تواند نه تنها از روی ضرورت، بلکه مطابق با آزادی اراده و تخیل خود عمل کند، در حالی که کنش یک حیوان منحصراً برای ارضای نیازهای جسمانی (گرسنگی، غریزه تولید مثل، گروه، غرایز گونه، و غیره.)؛

قادر به عمل جهانی، حیوان فقط در رابطه با شرایط خاص است.

فعالیت زندگی خود را به یک شی تبدیل می کند (برای او معنادار است، هدفمند تغییر می کند، برنامه ریزی می کند)، در حالی که حیوان با فعالیت زندگی خود یکسان است و آن را از خود متمایز نمی کند.

چه عواملی را زنده و غیر زنده می نامند؟

پاسخ. عوامل غیرزیستی - شرایط جو، دریا و آب شیرین، خاک یا رسوبات کف) و عوامل فیزیکی یا اقلیمی (دما، فشار، باد، جریان ها، رژیم تشعشع و غیره). ساختار سطحی (نقاط برجسته)، تفاوت های زمین شناسی و آب و هوای سطح زمین، تنوع عظیمی از عوامل غیرزیست را ایجاد می کند که نقش نابرابر را در زندگی گونه های جانوری، گیاهی و میکروارگانیسم هایی که با آنها سازگار شده اند، ایفا می کنند.

تنوع عوامل انسانی چیست؟

پاسخ. عوامل انسانی بسیار متنوع هستند. از نظر ماهیت، عوامل انسانی به دو دسته تقسیم می شوند:

مکانیکی - فشار از چرخ های اتومبیل، جنگل زدایی، موانع حرکت موجودات و موارد مشابه؛

فیزیکی - گرما، نور، میدان الکتریکی، رنگ، تغییرات رطوبت و غیره؛

شیمیایی - عمل عناصر شیمیایی مختلف و ترکیبات آنها.

بیولوژیکی - تأثیر ارگانیسم های معرفی شده، پرورش گیاهان و حیوانات، مزارع جنگلی و موارد مشابه.

چشم انداز - رودخانه ها و دریاچه های مصنوعی، سواحل، جنگل ها، مراتع و غیره.

با توجه به زمان پیدایش و مدت اثر، عوامل انسانی به گروه های زیر تقسیم می شوند:

عوامل تولید شده در گذشته: الف) عواملی که از کار افتاده اند، اما پیامدهای آن هنوز احساس می شود (تخریب انواع خاصی از موجودات، چرای بیش از حد، و غیره). ب) آنهایی که در زمان ما به کار خود ادامه می دهند (امداد مصنوعی، مخازن، معرفی و غیره).

عواملی که در زمان ما تولید می شوند: الف) عواملی که فقط در زمان تولید عمل می کنند (امواج رادیویی، نویز، نور). ب) آنهایی که برای مدت معین و پس از پایان تولید اعتبار دارند (آلودگی شیمیایی پایدار، قطع جنگل و ...).

سوالات بعد از § 9

الگوهای اثر عوامل محیطی بر بدن را شرح دهید؟

توانایی موجودات زنده برای انطباق با طیف معینی از تغییرپذیری عوامل محیطی، انعطاف پذیری اکولوژیکی نامیده می شود. این ویژگی یکی از مهمترین خصوصیات همه موجودات زنده است: موجودات زنده با تنظیم فعالیت حیاتی آنها مطابق با تغییرات شرایط محیطی توانایی بقا و بر جای گذاشتن فرزندان را به دست می آورند. حد استقامت بالا و پایین وجود دارد.

عوامل محیطی به طور مشترک و همزمان بر یک موجود زنده تأثیر می گذارند. در عین حال، تأثیر یک عامل به قدرت و ترکیب عوامل دیگر بستگی دارد که به طور همزمان عمل می کنند. این الگو را برهمکنش عوامل می گویند. به عنوان مثال، تحمل گرما یا یخبندان در هوای خشک به جای مرطوب راحت تر است. در صورت بالا بودن دمای هوا و وزش باد، سرعت تبخیر آب از برگ های گیاه (تعرق) بسیار بیشتر است.

در برخی موارد، فقدان یک عامل تا حدی با تقویت عامل دیگر جبران می شود. پدیده تعویض جزئی عوامل محیطی اثر جبران نامیده می شود. به عنوان مثال، پژمردگی گیاهان را می توان هم با افزایش میزان رطوبت در خاک و هم با کاهش دمای هوا که تعرق را کاهش می دهد، متوقف کرد. در بیابان ها، کمبود بارندگی تا حدودی با افزایش رطوبت نسبی در شب جبران می شود. در قطب شمال، ساعات طولانی روز در تابستان کمبود گرما را جبران می کند.

در عین حال، هیچ یک از عوامل محیطی لازم برای بدن را نمی توان به طور کامل با دیگری جایگزین کرد. فقدان نور زندگی گیاه را غیرممکن می کند، علی رغم مطلوب ترین ترکیب سایر شرایط. بنابراین، اگر مقدار حداقل یکی از عوامل حیاتی محیطی به یک مقدار بحرانی نزدیک شود یا از آن فراتر رود (زیر حداقل یا بالاتر از حداکثر)، در این صورت علیرغم ترکیب بهینه سایر شرایط، افراد در معرض تهدید مرگ قرار می گیرند. چنین عواملی را محدود کننده (محدود کننده) می نامند.

بهینه، حدود استقامت چیست؟

پاسخ. عوامل محیطی کمی تعیین می شود. در رابطه با هر عامل، می توان یک منطقه بهینه (منطقه فعالیت طبیعی زندگی)، منطقه ستم و محدودیت های استقامت ارگانیسم را مشخص کرد. بهینه مقدار عامل محیطی است که در آن شدت فعالیت حیاتی موجودات حداکثر است. در منطقه سرکوب، فعالیت حیاتی موجودات سرکوب می شود. فراتر از محدودیت های استقامت، وجود یک موجود زنده غیرممکن است. مرزهای پایین و بالایی استقامت را تشخیص دهید.

عامل محدود کننده چیست؟

پاسخ. عامل محیطی که مقدار کمی آن از حد استقامت گونه فراتر می رود، عامل محدود کننده نامیده می شود. چنین عاملی حتی اگر همه عوامل دیگر مطلوب باشند، پراکنش گونه را محدود می کند. عوامل محدود کننده محدوده جغرافیایی یک گونه را تعیین می کند. دانش یک فرد از عوامل محدود کننده برای نوع خاصی از ارگانیسم این امکان را فراهم می کند که با تغییر شرایط محیط، رشد آن را سرکوب یا تحریک کند.

مقدمه

1.1 عوامل غیر زنده

1.2 عوامل بیوتیک

2.3 ویژگی های سازگاری

نتیجه

مقدمه

زندگی از محیط جدایی ناپذیر است. هر ارگانیسم منفرد به عنوان یک سیستم بیولوژیکی مستقل، پیوسته در ارتباط مستقیم یا غیرمستقیم با اجزا و پدیده های مختلف محیط خود یا به عبارتی زیستگاهی است که بر وضعیت و ویژگی های موجود زنده تأثیر می گذارد.

محیط یکی از مفاهیم اساسی اکولوژیکی است که به معنای مجموعه ای از عناصر و شرایط احاطه کننده ارگانیسم در آن قسمت از فضایی است که در آن زندگی می کند، هر چیزی که در میان آن زندگی می کند و به طور مستقیم با آنها در تعامل است.

زیستگاه هر موجودی متشکل از عناصر بسیاری با طبیعت معدنی و آلی و عناصر معرفی شده توسط انسان و فعالیت های تولیدی اوست. علاوه بر این، هر عنصر همیشه به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر وضعیت ارگانیسم، رشد، بقا و تولید مثل آن تأثیر می گذارد - برخی از عناصر می توانند تا حدی یا کاملاً نسبت به بدن بی تفاوت باشند، برخی دیگر ضروری هستند و برخی دیگر می توانند تأثیر منفی داشته باشند.

علیرغم همه تنوع عوامل محیطی که در ادامه به آنها پرداخته خواهد شد و ماهیت متفاوت منشاء آنها، قوانین و الگوهای کلی تأثیر آنها بر موجودات زنده وجود دارد که مطالعه آنها هدف این کار است.

1. عوامل محیطی و تأثیر آنها

عامل محیطی- هر عنصری از محیط که می تواند به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر یک موجود زنده، حداقل در یکی از مراحل رشد فردی آن، تأثیر بگذارد. عوامل محیطی متنوع هستند و هر عامل ترکیبی از شرایط محیطی مناسب (عناصر محیطی لازم برای حیات موجودات) و منبع آن (تامین آنها در محیط) است.

رویکردهای زیادی برای طبقه بندی عوامل محیطی وجود دارد. بنابراین، به عنوان مثال، ما می توانیم: با تناوب - عوامل دوره ای و غیر دوره ای را تشخیص دهیم. توسط محیط وقوع - جو، آب، ژنتیک، جمعیت و غیره؛ از نظر منشاء - غیر زنده، کیهانی، انسان زا و غیره؛ عواملی که به تعداد و تراکم موجودات و غیره بستگی دارند و ندارند. عکس. 1).

عوامل غیر زنده (طبیعت بی جان) مجموعه ای از شرایط محیط غیر آلی است که بر بدن تأثیر می گذارد.

عوامل بیوتیک (حیات وحش) مجموعه ای از تأثیرات فعالیت حیاتی برخی از موجودات بر روی برخی دیگر است.

عامل زیست محیطی غیر زنده

عکس. 1. طبقه بندی عوامل محیطی

در این مورد، عامل انسان زایی، به طور مستقیم یا غیرمستقیم با فعالیت انسان، به گروه عوامل تأثیر زیستی مربوط می شود، زیرا خود مفهوم «عوامل زیستی» اعمال کل جهان ارگانیک را که انسان نیز به آن تعلق دارد، پوشش می دهد. با این حال، در برخی موارد، به همراه عوامل غیر زنده و زیستی به یک گروه مستقل متمایز می شود و از این طریق بر اثر فوق العاده آن تأکید می شود - فرد نه تنها رژیم های عوامل محیطی طبیعی را تغییر می دهد، بلکه موارد جدیدی را نیز ایجاد می کند، سنتز آفت کش ها، کودها، ساختمان سازی مواد، داروها و غیره. یک طبقه بندی نیز ممکن است، که در آن عوامل زنده و غیر زنده با عوامل طبیعی و انسانی همبستگی دارند.

1.1 عوامل غیر زنده

در بخش غیر زنده زیستگاه (در طبیعت بی جان) همه عوامل را می توان قبل از هر چیز به فیزیکی و شیمیایی تقسیم کرد. با این حال، برای درک ماهیت پدیده ها و فرآیندهای مورد بررسی، ارائه عوامل غیر زنده به عنوان مجموعه ای از عوامل اقلیمی، توپوگرافی، فضایی و همچنین ویژگی های ترکیب محیط (آبی، زمینی یا خاک) راحت است. و غیره.

به عوامل اقلیمیمربوط بودن:

انرژی خورشید. در فضا به شکل امواج الکترومغناطیسی منتشر می شود. برای موجودات، طول موج تابش درک شده، شدت آن و مدت زمان قرار گرفتن در معرض مهم است. به دلیل چرخش زمین، نور روز و تاریکی به طور متناوب متناوب می شوند. گلدهی، جوانه زنی بذر در گیاهان، مهاجرت، خواب زمستانی، تولید مثل حیوانات و بسیاری موارد دیگر در طبیعت با طول دوره نوری (طول روز) مرتبط است.

درجه حرارت.دما عمدتاً مربوط به تابش خورشید است، اما در برخی موارد توسط انرژی منابع زمین گرمایی تعیین می شود. در دماهای کمتر از نقطه انجماد، یک سلول زنده توسط کریستال های یخ حاصل آسیب فیزیکی می بیند و می میرد و در دمای بالا، دناتوره شدن آنزیم ها اتفاق می افتد. اکثریت قریب به اتفاق گیاهان و حیوانات نمی توانند دمای منفی بدن را تحمل کنند. در محیط آبی به دلیل ظرفیت حرارتی بالای آب، تغییرات دمایی کمتر ناگهانی بوده و شرایط پایدارتر از خشکی است. مشخص شده است که در مناطقی که دما در طول روز و همچنین در فصول مختلف تغییر زیادی می کند، تنوع گونه ها کمتر از مناطقی است که دمای روزانه و سالانه ثابت تر است.

بارش، رطوبت.آب برای حیات روی زمین ضروری است، از نظر زیست محیطی منحصر به فرد است. یکی از عملکردهای فیزیولوژیکی اصلی هر اندام است nizma - حفظ مقدار آب در بدن در سطح کافی. در روند تکامل، موجودات سازگاری های مختلفی برای به دست آوردن و استفاده اقتصادی از آب و همچنین برای تجربه یک دوره خشک ایجاد کرده اند. برخی از جانوران بیابانی از غذا آب می گیرند و برخی دیگر با اکسید کردن چربی های ذخیره شده به موقع (شتر). با خشکی دوره ای، سقوط در حالت استراحت با حداقل نرخ متابولیک مشخصه است. گیاهان زمینی آب را عمدتاً از خاک بدست می آورند. بارندگی کم، زهکشی سریع، تبخیر شدید یا ترکیبی از این عوامل منجر به خشک شدن می شود و رطوبت بیش از حد منجر به غرقابی و غرقاب شدن خاک می شود. علاوه بر موارد فوق، رطوبت هوا به عنوان یک عامل محیطی در مقادیر بسیار زیاد خود (رطوبت کم و زیاد) تأثیر دما را بر بدن افزایش می دهد. رژیم بارش مهمترین عامل تعیین کننده مهاجرت آلاینده ها در محیط طبیعی و شسته شدن آنها از جو است.

تحرک محیط.علل حرکت توده‌های هوا (باد) در درجه اول گرمای ناهموار سطح زمین، باعث افت فشار و همچنین چرخش زمین می‌شود. باد به سمت هوای گرمتر هدایت می شود. باد مهم ترین عامل انتشار رطوبت، بذر، هاگ، ناخالصی های شیمیایی و... در فواصل طولانی است. هم به کاهش غلظت غبار و مواد گازی نزدیک به زمین در نزدیکی محل ورود آنها به جو کمک می کند و هم به افزایش غلظت پس زمینه در هوا به دلیل انتشار از منابع دور از جمله حمل و نقل فرامرزی کمک می کند. علاوه بر این، باد به طور غیرمستقیم بر تمام موجودات زنده روی زمین تأثیر می گذارد و در فرآیندهای هوازدگی شرکت می کند. امواج و فرسایش.

فشار.فشار اتمسفر معمولی فشار مطلق در سطح سطح اقیانوس جهانی 101.3 کیلو پاسکال است که مربوط به 760 میلی متر جیوه است. هنر یا 1 اتمسفر در داخل کره زمین مناطق ثابتی با فشار اتمسفر بالا و پایین وجود دارد و در همان نقاط نوسانات فصلی و روزانه مشاهده می شود. با افزایش ارتفاع نسبت به سطح اقیانوس، فشار کاهش می یابد، فشار جزئی اکسیژن کاهش می یابد و تعرق در گیاهان افزایش می یابد. به طور متناوب، مناطقی با فشار کم در اتمسفر با جریان های هوای قدرتمندی که به صورت مارپیچی به سمت مرکز حرکت می کنند (سیکلون) تشکیل می شود. آنها با بارندگی زیاد و آب و هوای ناپایدار مشخص می شوند. پدیده های طبیعی متضاد را آنتی سیکلون می نامند. آنها با آب و هوای پایدار، بادهای خفیف مشخص می شوند. در طول پاد سیکلون ها، گاهی اوقات شرایط نامساعد جوی ایجاد می شود که به تجمع آلاینده ها در لایه سطحی جو کمک می کند.

تابش یونیزه کننده- تشعشعی که هنگام عبور از یک ماده جفت یون را تشکیل می دهد. پس زمینه - تشعشعات ایجاد شده توسط منابع طبیعی تیز کن ها این دو منبع اصلی دارد: تشعشعات کیهانی و ایزوتوپ های رادیواکتیو و عناصر موجود در مواد معدنی پوسته زمین، که زمانی در فرآیند تشکیل ماده زمین به وجود آمده اند. پس زمینه تشعشعی منظر یکی از اجزای ضروری اقلیم آن است. تمام حیات روی زمین در طول تاریخ هستی در معرض تشعشعات کیهان قرار دارد و با آن سازگار شده است. مناظر کوهستانی به دلیل ارتفاع قابل توجهی که از سطح دریا دارند، با افزایش سهم تشعشعات کیهانی مشخص می شوند. کل رادیواکتیویته هوای دریا صدها و هزاران برابر کمتر از هوای قاره است. مواد رادیواکتیو می توانند در آب، خاک، بارش یا هوا تجمع کنند اگر سرعت ورود آنها بیشتر باشد. سرعت واپاشی رادیواکتیو را کاهش می دهد. در موجودات زنده، تجمع مواد رادیواکتیو زمانی اتفاق می‌افتد که با غذا خورده شوند.

تأثیر عوامل غیرزیست تا حد زیادی به ویژگی های توپوگرافی منطقه بستگی دارد که می تواند آب و هوا و ویژگی های توسعه خاک را به شدت تغییر دهد. عامل اصلی توپوگرافی ارتفاع از سطح دریا است. با افزایش ارتفاع، میانگین دما کاهش می یابد، اختلاف دمای روزانه افزایش می یابد، میزان بارندگی، سرعت باد و شدت تابش افزایش می یابد و فشار کاهش می یابد. در نتیجه، پهنه بندی عمودی توزیع پوشش گیاهی در مناطق کوهستانی مشاهده می شود که مربوط به توالی تغییرات در پهنه های عرضی از استوا به قطب است.

رشته کوهمی تواند به عنوان موانع آب و هوایی عمل کند. کوه ها می توانند نقش یک عامل جداکننده را در فرآیند گونه زایی ایفا کنند، زیرا به عنوان مانعی در برابر مهاجرت موجودات هستند.

یک عامل توپوگرافی مهم است نمایشگاه(روشنایی) شیب. در نیمکره شمالی در دامنه های جنوبی گرمتر است، در حالی که در نیمکره جنوبی در دامنه های شمالی گرمتر است.

عامل مهم دیگر این است شیب شیبزهکشی را تحت تاثیر قرار می دهد. آب از دامنه ها سرازیر می شود، خاک را شسته و لایه آن را کاهش می دهد. علاوه بر این، تحت تأثیر گرانش، خاک به آرامی به سمت پایین می لغزد که منجر به تجمع آن در پایه شیب ها می شود.

زمین- یکی از عوامل اصلی موثر بر انتقال، پراکندگی یا تجمع ناخالصی ها در هوای اتمسفر.

ترکیب متوسط

ترکیب محیط آبی. توزیع و فعالیت حیاتی موجودات در محیط آبی تا حد زیادی به ترکیب شیمیایی آن بستگی دارد. اول از همه، موجودات آبزی بسته به شوری آبی که در آن زندگی می کنند، به آب شیرین و دریایی تقسیم می شوند. افزایش شوری آب در زیستگاه منجر به از دست دادن آب توسط بدن می شود. شوری آب روی گیاهان خشکی نیز تأثیر می گذارد. با تبخیر بیش از حد شدید آب یا بارندگی محدود، خاک ممکن است شور شود. یکی دیگر از شاخص های پیچیده اصلی ترکیب شیمیایی محیط آبی اسیدیته (pH) است. برخی از موجودات از نظر تکاملی برای زندگی در یک محیط اسیدی (PH< 7), другие - в щелочной (рН >7)، سوم - در خنثی (рН~7). گازهای محلول همیشه در ترکیب محیط طبیعی آبی وجود دارند که اکسیژن و دی اکسید کربن که در فتوسنتز و تنفس موجودات آبزی نقش دارند از اهمیت اولیه برخوردارند. در میان دیگر گازهای محلول در اقیانوس، سولفید هیدروژن، آرگون و متان بیشترین توجه را دارند.

یکی از عوامل غیرزیست اصلی زیستگاه زمینی (هوا) ترکیب هوا است، مخلوطی طبیعی از گازها که در طول تکامل زمین ایجاد شده است. ترکیب هوا در جو مدرن بسته به فعالیت حیاتی موجودات زنده و پدیده های ژئوشیمیایی در مقیاس جهانی، در حالت تعادل دینامیکی قرار دارد. هوای بدون رطوبت و ذرات معلق در سطح دریا در تمام مناطق کره زمین و همچنین در طول روز و در دوره های مختلف سال ترکیب تقریباً یکسانی دارد. نیتروژن موجود در هوای اتمسفر در بیشترین مقدار، در حالت گازی برای اکثریت قریب به اتفاق موجودات، به ویژه برای حیوانات، خنثی است. فقط برای تعدادی از میکروارگانیسم ها (باکتری های ندول، ازتوباکتر، جلبک های سبز آبی و غیره) نیتروژن هوا به عنوان یک عامل فعالیت حیاتی عمل می کند. وجود سایر مواد گازی یا ذرات معلق در هوا (ذرات جامد یا مایع معلق در هوا) در هر مقدار قابل ملاحظه ای شرایط محیطی معمول را تغییر می دهد و بر موجودات زنده تأثیر می گذارد.

ترکیب خاک

خاک لایه ای از مواد است که روی سطح پوسته زمین قرار دارد. محصول دگرگونی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی سنگ ها است و یک محیط سه فازی شامل اجزای جامد، مایع و گاز به نسبت های زیر است: پایه معدنی - معمولاً 50-60٪ از ترکیب کل. مواد آلی - تا 10٪؛ آب - 25-35٪؛ هوا - 15-25٪. در این حالت خاک در زمره سایر عوامل غیرزیست به حساب می آید، اگرچه در واقع مهمترین حلقه اتصال عوامل غیرزیستی و زنده است. زیستگاه توری.

عوامل فضایی

سیاره ما از فرآیندهایی که در فضا رخ می دهد جدا نیست. زمین به طور دوره ای با سیارک ها برخورد می کند، به دنباله دارها نزدیک می شود، غبار کیهانی، مواد شهاب سنگ روی آن می افتند، انواع مختلفی از تشعشعات خورشید و ستارگان. به طور چرخه ای (یکی از چرخه ها دارای دوره 11.4 سال است)، فعالیت خورشیدی تغییر می کند. علم حقایق زیادی را جمع آوری کرده است که تأثیر آن را تأیید می کند

آتش(آتش سوزی)

از جمله عوامل غیرزیست طبیعی مهم آتش سوزی است که در ترکیب معینی از شرایط اقلیمی منجر به فرسودگی کامل یا جزئی پوشش گیاهی خشکی می شود. رعد و برق عامل اصلی آتش سوزی های طبیعی است. با توسعه تمدن، تعداد آتش سوزی های مرتبط با فعالیت های انسانی افزایش یافت. تأثیر غیرمستقیم آتش سوزی از نظر زیست محیطی در درجه اول در حذف رقابت برای گونه هایی که از آتش جان سالم به در برده اند آشکار می شود. علاوه بر این، پس از سوختن پوشش گیاهی، شرایط محیطی مانند روشنایی، تفاوت دمای روز و شب و رطوبت به طور چشمگیری تغییر می کند. فرسایش بادی و بارانی خاک نیز تسهیل می شود و کانی سازی هوموس تسریع می شود.

با این حال، خاک پس از آتش سوزی با مواد مغذی مانند فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم غنی می شود. پیشگیری از آتش سوزی مصنوعی باعث تغییراتی در عوامل زیستگاه می شود که برای حفظ آن در محدوده طبیعی، سوختگی دوره ای پوشش گیاهی ضروری است.

تأثیر تجمعی عوامل محیطی

عوامل محیطی محیطی به طور همزمان و مشترک بر بدن تأثیر می گذارند. تأثیر تجمعی عوامل (صورت فلکی) تا حدودی ماهیت تأثیر هر عامل جداگانه را تغییر می دهد.

تأثیر رطوبت هوا بر درک دما توسط حیوانات به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. با افزایش رطوبت، شدت تبخیر رطوبت از سطح پوست کاهش می یابد که یکی از موثرترین مکانیسم های سازگاری با دمای بالا را دشوار می کند. تحمل دماهای پایین در یک جو خشک که رسانایی حرارتی کمتری دارد (خواص عایق حرارتی بهتر) نیز آسان تر است. بنابراین، رطوبت محیط، درک ذهنی از دما را در حیوانات خونگرم، از جمله انسان، تغییر می دهد.

در کنش پیچیده عوامل محیطی، اهمیت عوامل محیطی فردی معادل نیست. در میان آنها عوامل پیشرو (که برای زندگی ضروری هستند) و عوامل فرعی (عوامل موجود یا زمینه) متمایز می شوند. معمولاً موجودات مختلف، حتی اگر موجودات در یک مکان زندگی کنند، فاکتورهای اصلی متفاوتی دارند. علاوه بر این، تغییر در عوامل پیشرو در طول انتقال ارگانیسم به دوره دیگری از زندگی خود مشاهده می شود. بنابراین، در طول دوره گلدهی، عامل پیشرو برای گیاه می تواند نور و در دوره تشکیل بذر، رطوبت و مواد مغذی باشد.

گاهی فقدان یک عامل تا حدی با تقویت عامل دیگر جبران می شود. به عنوان مثال، در قطب شمال، ساعات طولانی نور روز کمبود گرما را جبران می کند.

1.2 عوامل بیوتیک

همه موجودات زنده ای که یک موجود زنده را در یک زیستگاه احاطه کرده اند، یک محیط زیستی یا موجودات زنده را تشکیل می دهند. عوامل بیوتیک مجموعه ای از تأثیرات فعالیت حیاتی برخی از ارگانیسم ها بر سایر موجودات هستند.

روابط بین حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم ها بسیار متنوع است. اول از همه، واکنش های هموتیپی متمایز می شوند، یعنی. تعامل افراد از یک گونه، و هتروتیپی - رابطه نمایندگان گونه های مختلف.

نمایندگان هر گونه می توانند در چنین محیط زیستی زندگی کنند، جایی که ارتباط با سایر موجودات شرایط زندگی عادی را برای آنها فراهم می کند. شکل اصلی تجلی این پیوندها، روابط تغذیه ای موجودات زنده دسته های مختلف است که اساس زنجیره های غذایی (تروفیک) را تشکیل می دهند.

علاوه بر روابط غذایی، روابط فضایی نیز بین موجودات گیاهی و جانوری ایجاد می شود. در نتیجه عمل بسیاری از عوامل، گونه های متنوع در یک ترکیب دلخواه با هم متحد نمی شوند، بلکه فقط تحت شرایط سازگاری با زندگی مشترک.

ارزش برجسته کردن را دارد اشکال اساسی روابط زیستی :

. همزیستی(زندگی مشترک) شکلی از رابطه است که در آن هر دو طرف یا یکی از آنها از دیگری سود می برند.

. مشارکتیک زندگی مشترک سودمند و غیرقابل تفکیک طولانی مدت دو یا چند گونه از موجودات است. مثلا رابطه خرچنگ گوشه نشین و شقایق دریایی.

. کامنسالیسم- این یک تعامل بین موجودات است، زمانی که فعالیت حیاتی یکی غذا (بارگیری رایگان) یا سرپناه (مسکن) را به دیگری تحویل می دهد. نمونه‌های معمول آن کفتارهایی است که بقایای طعمه‌های نیمه خورده را توسط شیرها جمع می‌کنند، بچه ماهی‌هایی که زیر چتر عروس‌های دریایی بزرگ پنهان شده‌اند، و همچنین برخی قارچ‌هایی که در ریشه‌های درختان رشد می‌کنند.

. همیاری -زندگی مشترک سودمند متقابل، زمانی که حضور یک شریک شرط لازم برای وجود هر یک از آنها می شود. به عنوان مثال می توان به زندگی مشترک باکتری های گره دار و گیاهان حبوبات اشاره کرد که می توانند در خاک های فقیر از نیتروژن با هم زندگی کنند و خاک را با آن غنی کنند.

. آنتی بیوز- شکلی از رابطه که در آن هر دو شریک یا یکی از آنها تحت تأثیر منفی قرار می گیرند.

. رقابت- تأثیر منفی موجودات زنده بر یکدیگر در مبارزه برای غذا، زیستگاه و سایر شرایط لازم برای زندگی. این خود را به وضوح در سطح جمعیت نشان می دهد.

. شکار- رابطه بین شکارچی و طعمه، که شامل خوردن یک موجود توسط موجود دیگر است.

شکارچیان حیوانات یا گیاهانی هستند که حیوانات را برای غذا می گیرند و می خورند. بنابراین، به عنوان مثال، شیرها ونگل های گیاهخوار، پرندگان - حشرات، ماهی های بزرگ - کوچکتر را می خورند. شکار هم برای یک موجود مفید و هم برای موجود دیگر مضر است.

در عین حال، همه این موجودات به یکدیگر نیاز دارند.

در فرآیند تعامل "شکارچی - طعمه"، انتخاب طبیعی و تنوع تطبیقی ​​رخ می دهد، یعنی. مهمترین فرآیندهای تکاملی در شرایط طبیعی، هیچ گونه ای تمایل ندارد (و نمی تواند) منجر به نابودی دیگری شود.

علاوه بر این، ناپدید شدن هر "دشمن" طبیعی (شکارچی) از زیستگاه می تواند به انقراض طعمه آن کمک کند.

ناپدید شدن (یا نابودی) چنین "دشمن طبیعی" برای مالک زیان آور است، زیرا افراد ضعیف، عقب مانده در توسعه و یا سایر کاستی ها از بین نمی روند، که به انحطاط و انقراض تدریجی کمک می کند.

گونه ای که «دشمن» ندارد محکوم به انحطاط است. شرایط ذکر شده در مواردی مانند توسعه و استفاده از محصولات حفاظت از گیاهان در کشاورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

. خنثی گرایی- استقلال متقابل گونه های مختلف ساکن در یک قلمرو را خنثی گرایی می گویند.

به عنوان مثال، سنجاب ها و گوزن ها با یکدیگر رقابت نمی کنند، اما خشکسالی در جنگل هر دو را تحت تأثیر قرار می دهد، هرچند به درجات مختلف.

اثر بیوتیک روی گیاهان

عوامل بیوتیکی که بر روی گیاهان به عنوان تولیدکنندگان اولیه مواد آلی عمل می‌کنند، به دو دسته زیست‌زا (مثلاً خوردن کل گیاه یا قسمت‌های منفرد آن، لگدمال کردن، گرده‌افشانی) و فیتوژنیک (مثلاً در هم تنیدگی و تجمع ریشه‌ها، شلاق زدن شاخه‌های طوقه‌های مجاور) تقسیم می‌شوند. ، استفاده از یک گیاه توسط گیاه دیگر برای اتصالات و بسیاری از اشکال دیگر روابط بین گیاهان).

عوامل بیوتیک پوشش خاک

موجودات زنده نقش مهمی در فرآیندهای تشکیل و عملکرد خاک دارند. اول از همه، اینها شامل گیاهان سبز هستند که مواد مغذی را از خاک استخراج می کنند و آنها را با بافت های در حال مرگ باز می گرداند. در جنگل ها ماده اصلی بستر و هوموس شاخ و برگ و سوزن درختان است که اسیدیته خاک را تعیین می کند. پوشش گیاهی جریان پیوسته عناصر خاکستر را از لایه های عمیق تر خاک به سطح آن ایجاد می کند، یعنی. مهاجرت بیولوژیکی آنها خاک به طور مداوم توسط ارگانیسم های بسیاری از گروه های مختلف ساکن است. ده ها هزار کرم، بندپایان کوچک، در 1 متر از سطح خاک یافت می شوند. جوندگان، مارمولک ها در آن زندگی می کنند، خرگوش ها سوراخ ها را حفر می کنند. بخشی از چرخه زندگی بسیاری از بی مهرگان (سوسک، ارتوپتر و غیره) نیز در خاک انجام می شود. معابر و حفره ها به مخلوط شدن و تهویه خاک کمک می کنند و رشد ریشه ها را تسهیل می کنند. با عبور از دستگاه گوارش کرم، خاک خرد شده، اجزای معدنی و آلی مخلوط شده و ساختار خاک بهبود می یابد. فرآیندهای سنتز، بیوسنتز، واکنش های شیمیایی مختلف تبدیل موادی که در خاک رخ می دهد با فعالیت حیاتی باکتری ها مرتبط است.

2. الگوهای تأثیر عوامل محیطی بر موجودات

عوامل محیطی پویا، متغیر در زمان و مکان هستند. فصل گرم به طور مرتب با سرما جایگزین می شود، نوسانات دما و رطوبت در طول روز مشاهده می شود، روز به دنبال شب و غیره مشاهده می شود. همه اینها تغییرات طبیعی (طبیعی) در عوامل محیطی هستند. همچنین، همانطور که در بالا ذکر شد، فرد می تواند با تغییر رژیم عوامل محیطی (مقادیر مطلق یا دینامیک) یا ترکیب آنها (مثلاً با توسعه، تولید و استفاده از محصولات محافظت از گیاهان که قبلاً وجود نداشتند) در آنها دخالت کند. طبیعت، کودهای معدنی و غیره).

علیرغم تنوع عوامل محیطی، ماهیت متفاوت منشأ آنها، تنوع آنها در زمان و مکان، می توان الگوهای کلی تأثیر آنها بر موجودات زنده را شناسایی کرد.

2.1 مفهوم بهینه. قانون حداقل لیبیگ

هر ارگانیسم، هر اکوسیستم تحت ترکیب خاصی از عوامل رشد می کند: رطوبت، نور، گرما، در دسترس بودن و ترکیب منابع غذایی. همه عوامل به طور همزمان روی بدن اثر می گذارند. واکنش بدن نه به خود عامل بلکه به مقدار (دوز) آن بستگی دارد. برای هر ارگانیسم، جمعیت، اکوسیستم، طیف وسیعی از شرایط محیطی وجود دارد - دامنه ای از ثبات که در آن زندگی اشیا رخ می دهد. شکل 2).

شکل 2. تأثیر دما بر رشد گیاه

در فرآیند تکامل، ارگانیسم ها الزامات خاصی را برای شرایط محیطی ایجاد کرده اند. دوزهای عواملی که در آنها ارگانیسم به بهترین رشد و حداکثر بهره وری دست می یابد با شرایط بهینه مطابقت دارد. با تغییر در این دوز در جهت کاهش یا افزایش، ارگانیسم مهار می شود و هر چه انحراف مقادیر فاکتورها از حد مطلوب بیشتر باشد، میزان زنده ماندن تا زمان مرگ آن بیشتر کاهش می یابد. شرایطی که تحت آن فعالیت حیاتی حداکثر افسرده می شود، اما ارگانیسم هنوز وجود دارد، بدبین نامیده می شود. به عنوان مثال، در جنوب، عامل محدود کننده در دسترس بودن رطوبت است. بنابراین، در جنوب پریموریه، شرایط بهینه رشد جنگل مشخصه دامنه‌های شمالی کوه‌ها در قسمت میانی آن‌ها و شرایط بد، مشخصه دامنه‌های خشک جنوبی با سطح محدب است.

این واقعیت که محدود کردن دوز (یا کمبود) هر یک از مواد لازم برای گیاه، مربوط به عناصر ماکرو و میکرو، منجر به یک نتیجه می شود - کاهش سرعت رشد و نمو، توسط شیمیدان آلمانی Eustace von کشف و مطالعه شد. لیبیگ قاعده ای که او در سال 1840 تدوین کرد، قانون حداقل لیبیگ نامیده می شود: عواملی که در یک زیستگاه در حداقل هستند، بیشترین تأثیر را بر استقامت گیاه دارند.2 در همان زمان، جی. بشکه ای را با سوراخ ترسیم کرد و نشان داد که سوراخ پایین بشکه سطح مایع را در آن تعیین می کند.

قانون حداقل هم برای گیاهان و هم برای حیوانات از جمله انسان معتبر است که در شرایط خاص باید از آب معدنی یا ویتامین ها برای جبران کمبود هر عنصری در بدن استفاده کنند.

عاملی که سطح آن نزدیک به حد استقامت یک ارگانیسم خاص باشد، محدود کننده (محدود کننده) نامیده می شود. و در وهله اول بدن با این عامل تطبیق پیدا می کند (سازگاری ایجاد می کند). به عنوان مثال، بقای طبیعی گوزن سیکا در Primorye فقط در جنگل های بلوط در دامنه های جنوبی اتفاق می افتد، زیرا. در اینجا ضخامت برف ناچیز است و پایه غذایی کافی برای فصل زمستان را برای گوزن فراهم می کند. عامل محدود کننده گوزن برف عمیق است.

متعاقباً توضیحاتی در مورد قانون لیبیگ داده شد. یک اصلاح و اضافه مهم قانون تأثیر مبهم (انتخابی) یک عامل بر عملکردهای مختلف بدن است: هر عامل محیطی بر عملکردهای بدن به طور نابرابر تأثیر می گذارد، برای مثال بهینه برای برخی از فرآیندها. اندازه گیری تنفس برای دیگران مانند هضم غذا بهینه نیست و بالعکس.

E. Rubel در سال 1930 قانون (اثر) جبران (تغییرپذیری) عوامل را ایجاد کرد: عدم وجود یا عدم وجود برخی از عوامل محیطی را می توان با یک عامل نزدیک (مشابه) دیگر جبران کرد.

به عنوان مثال، کمبود نور را می توان با مقدار فراوان دی اکسید کربن برای گیاه جبران کرد، و هنگام ساختن پوسته توسط نرم تنان، کلسیم از دست رفته را می توان با استرانسیم جایگزین کرد. با این حال، امکانات جبرانی عوامل محدود است. هیچ عاملی را نمی توان به طور کامل جایگزین عامل دیگری کرد و اگر ارزش حداقل یکی از آنها از حد بالایی یا پایینی استقامت ارگانیسم فراتر رود، وجود دومی غیرممکن می شود، مهم نیست که عوامل دیگر چقدر مساعد باشند.

در سال 1949 V.R. ویلیامز قانون ضروری بودن عوامل اساسی را فرموله کرد: فقدان کامل عوامل محیطی اساسی (نور، آب و غیره) در محیط را نمی توان با عوامل دیگر جایگزین کرد.

این گروه از اصلاحات قانون لیبیگ شامل قاعده واکنش‌های فازی «منافع-مضر» است که تا حدودی با سایرین متفاوت است: غلظت‌های پایین یک ماده سمی در جهت افزایش عملکرد آن (تحریک آنها) روی بدن عمل می‌کند، در حالی که غلظت‌های بالاتر مانع از آن می‌شود. یا حتی منجر به مرگ آن شود.

این الگوی سم شناسی برای بسیاری صادق است (برای مثال، خواص دارویی غلظت های کوچک زهر مار شناخته شده است)، اما نه برای همه مواد سمی.

2.2 قانون عوامل محدود کننده شلفورد

عامل محیطی توسط بدن نه تنها در صورت کمبود آن احساس می شود. همانطور که در بالا ذکر شد، مشکلات با بیش از حد هر یک از عوامل محیطی نیز به وجود می آیند. از تجربه مشخص است که با کمبود آب در خاک، جذب عناصر غذایی معدنی توسط گیاه دشوار است، اما آب اضافی منجر به عواقب مشابهی می شود: مرگ ریشه، فرآیندهای بی هوازی، اسیدی شدن خاک و غیره امکان پذیر است. . فعالیت حیاتی ارگانیسم نیز در مقادیر کم و با قرار گرفتن بیش از حد در معرض عوامل غیر زنده مانند دما به میزان قابل توجهی مهار می شود. شکل 2).

عامل محیطی به طور مؤثر بر ارگانیسم فقط در یک مقدار متوسط ​​خاص تأثیر می گذارد که برای ارگانیسم مورد نظر بهینه است. هر چه محدوده نوسانات هر عاملی که ارگانیسم بتواند در آن زنده ماندن را حفظ کند، بیشتر است، ثبات بالاتری دارد، یعنی. تحمل یک موجود زنده به عامل مربوطه. بنابراین، تحمل توانایی یک موجود زنده برای مقاومت در برابر انحراف عوامل محیطی از مقادیری است که برای فعالیت زندگی او بهینه است.

برای اولین بار، فرض تأثیر محدود کننده (محدود کننده) حداکثر مقدار عامل همراه با حداقل مقدار در سال 1913 توسط جانورشناس آمریکایی W. Shelford، که قانون اساسی بیولوژیکی تحمل را ایجاد کرد: هر موجود زنده ای مطرح شد. دارای محدودیت های بالایی و پایینی مقاومت (تحمل) در برابر هر عامل محیطی است که از نظر تکاملی به ارث رسیده است.

فرمول دیگری از قانون دبلیو. شلفورد توضیح می دهد که چرا قانون تحمل به طور همزمان قانون عوامل محدود کننده نامیده می شود: حتی یک عامل منفرد در خارج از منطقه بهینه خود منجر به یک وضعیت استرس زا از ارگانیسم و ​​در نهایت به مرگ آن می شود. بنابراین عامل محیطی را که سطح آن به هر حدی از دامنه استقامت موجودات نزدیک می شود یا از این حد فراتر می رود، عامل محدود کننده نامیده می شود.

قانون مدارا با مفاد بوم شناس آمریکایی Y. Odum تکمیل می شود:

· موجودات زنده ممکن است طیف وسیعی از تحمل برای یک عامل محیطی و دامنه کم برای دیگری داشته باشند.

· ارگانیسم هایی با طیف وسیعی از تحمل برای همه عوامل محیطی معمولاً رایج ترین هستند.

· در صورتی که شرایط یک عامل محیطی برای ارگانیسم بهینه نباشد، دامنه تحمل نیز می تواند در رابطه با سایر عوامل محیطی محدود شود.

· بسیاری از عوامل محیطی در دوره های بخصوص مهم (بحرانی) زندگی موجودات، به ویژه در دوره تولید مثل، محدود کننده (محدود کننده) می شوند.

این مقررات با قانون میچرلیخ باول یا قانون کنش تجمعی نیز همراه است: مجموع عوامل بیشترین تأثیر را بر مراحل رشد موجودات دارند که کمترین شکل پذیری را دارند - حداقل توانایی سازگاری.

بسته به توانایی ارگانیسم برای انطباق با شرایط محیطی، آنها را می توان به گونه هایی تقسیم کرد که می توانند در شرایط انحراف جزئی از بهینه، بسیار تخصصی خود - stenobiont، و گونه هایی که می توانند با نوسانات قابل توجه در عوامل وجود داشته باشند - eurybiont وجود داشته باشند. شکل 3).

یوریبیونت‌های معمولی ساده‌ترین موجودات، قارچ‌ها هستند. از گیاهان بالاتر، گونه‌هایی از عرض‌های جغرافیایی معتدل را می‌توان به یوریبیونت‌ها نسبت داد: کاج اسکاتلندی، بلوط مغولی، انگور و بیشتر انواع هدر. تنگی نفس در گونه هایی ایجاد می شود که برای مدت طولانی در شرایط نسبتاً پایدار رشد می کنند.

اصطلاحات دیگری نیز وجود دارد که رابطه گونه ها را با عوامل محیطی مشخص می کند. افزودن پایان "فیل" (phyleo (یونانی) - عشق) به این معنی است که گونه با دوزهای بالای عامل (ترموفیل، هیگروفیل، اکسیفیل، گالوفیل، شیونوفیل) و افزودن "فوب" در برخلاف دوزهای پایین (گالوفوب، شیونوفوب). به جای "ترموفوب"، معمولا از "کرایوفیل" استفاده می شود، به جای "هیگروفوب" - "خشروفیل".

2.3 ویژگی های سازگاری

حیوانات و گیاهان مجبورند با بسیاری از عوامل تغییر مداوم شرایط زندگی سازگار شوند. پویایی عوامل محیطی در زمان و مکان به فرآیندهای نجومی، هلیوکلیوماتیکی، زمین شناسی بستگی دارد که نقش کنترل کننده ای در ارتباط با موجودات زنده دارند.

صفاتی که به بقای ارگانیسم کمک می کند، به تدریج توسط انتخاب طبیعی افزایش می یابد تا زمانی که به حداکثر سازگاری با شرایط موجود برسد. سازگاری می تواند در سطح سلول ها، بافت ها و حتی کل ارگانیسم رخ دهد و بر شکل، اندازه، نسبت اندام ها و غیره تأثیر بگذارد. موجودات در فرآیند تکامل و انتخاب طبیعی ویژگی های ارثی ثابتی را ایجاد می کنند که زندگی عادی را در شرایط متغیر محیطی تضمین می کند. سازگاری صورت می گیرد.

انطباق دارای ویژگی های زیر است:

سازگاری با یک عامل محیطی، به عنوان مثال، رطوبت بالا، سازگاری یکسانی را با سایر شرایط محیطی (دما و غیره) به ارگانیسم نمی دهد. این الگو را قانون استقلال نسبی انطباق می نامند: سازگاری بالا با یکی از عوامل محیطی درجه انطباق یکسانی با سایر شرایط زندگی نمی دهد.

هر گونه از موجودات در محیط در حال تغییر زندگی به روش خاص خود سازگار است. این توسط L.G بیان شده است. رامنسکی در سال 1924 قانون فردیت اکولوژیکی: هر گونه از نظر امکانات اکولوژیکی سازگاری خاص است. هیچ دو گونه ای یکسان نیستند

قاعده انطباق شرایط زندگی با پیش تعیین ژنتیکی یک موجود می گوید: گونه ای از موجودات می تواند وجود داشته باشد تا زمانی که محیط آن با امکانات ژنتیکی سازگاری با نوسانات و تغییرات آن مطابقت داشته باشد.

3. تخریب صفحه ازن زمین در نتیجه فعالیت های انسانی

تعریف ازن

مشخص است که ازن (Oz) - یک اصلاح اکسیژن - دارای واکنش شیمیایی و سمیت بالایی است. ازن در اتمسفر از اکسیژن در هنگام تخلیه الکتریکی در هنگام رعد و برق و تحت تأثیر تابش فرابنفش خورشید در استراتوسفر تشکیل می شود. لایه ازن (صفحه ازن، اوزونوسفر) در جو در ارتفاع 10-15 کیلومتری با حداکثر غلظت ازن در ارتفاع 20-25 کیلومتری قرار دارد. صفحه ازن نفوذ شدیدترین اشعه ماوراء بنفش (طول موج 200 تا 320 نانومتر) را به سطح زمین به تاخیر می اندازد که برای همه موجودات زنده مضر است. با این حال، در نتیجه تأثیرات انسانی، "چتر" ازن نشتی شده است و سوراخ های ازن با کاهش محسوس (تا 50٪ یا بیشتر) محتوای ازن در آن ظاهر می شود.

علل "حفره ازن"

سوراخ های ازن (اوزون) تنها بخشی از مشکل پیچیده زیست محیطی تخریب لایه ازن زمین است. در اوایل دهه 1980 کاهش در محتوای کل ازن در جو در منطقه ایستگاه های علمی در قطب جنوب مشاهده شد. بنابراین، در اکتبر 1985. گزارش هایی وجود داشت که غلظت ازن در استراتوسفر بر روی ایستگاه بریتانیایی خلیج هالی تا 40 درصد از حداقل مقادیر آن و در ایستگاه ژاپنی - تقریباً 2 برابر کاهش یافته است. به این پدیده «حفره ازن» می گویند. حفره های ازن قابل توجهی بر روی قطب جنوب در بهار 1987، 1992، 1997 ایجاد شد، زمانی که کاهش کل ازن استراتوسفر (TO) به میزان 40 تا 60 درصد ثبت شد. در بهار سال 1998، سوراخ اوزون بر فراز قطب جنوب به مساحت رکورد - 26 میلیون کیلومتر مربع (3 برابر اندازه استرالیا) رسید. و در ارتفاع 14 - 25 کیلومتری، تقریباً نابودی کامل ازن در جو رخ داد.

پدیده های مشابهی در قطب شمال (به ویژه از بهار 1986) مشاهده شد، اما اندازه سوراخ اوزون در اینجا تقریبا 2 برابر کوچکتر از قطب جنوب بود. مارس 1995 لایه اوزون قطب شمال تا حدود 50 درصد تخلیه شد و "مینی سوراخ ها" بر روی مناطق شمالی کانادا و شبه جزیره اسکاندیناوی، جزایر اسکاتلند (بریتانیا) تشکیل شد.

در حال حاضر، حدود 120 ایستگاه ازنومتری در جهان وجود دارد، از جمله 40 ایستگاه که از دهه 1960 ظاهر شدند. قرن 20 در خاک روسیه داده های مشاهداتی از ایستگاه های زمینی نشان می دهد که در سال 1997 وضعیت آرامی از محتوای کل ازن در تقریباً کل قلمرو تحت کنترل روسیه مشاهده شد.

برای روشن شدن دلایل پیدایش سوراخ های قدرتمند ازن، در اواخر قرن بیستم در فضاهای اطراف قطبی بود. مطالعات (با استفاده از هواپیماهای آزمایشگاهی پرواز) در مورد لایه اوزون بر فراز قطب جنوب و قطب شمال انجام شد. مشخص شده است که علاوه بر عوامل انسانی (انتشار در جو فریون ها، اکسیدهای نیتروژن، متیل بروماید و غیره)، تأثیرات طبیعی نقش مهمی ایفا می کنند. بنابراین، در بهار سال 1997، در برخی از مناطق قطب شمال، افت ازن در جو به 60٪ ثبت شد. علاوه بر این، در طی چندین سال، میزان کاهش اوزونوسفر در قطب شمال حتی در شرایطی که غلظت کلروفلوئوروکربن‌ها (CFC) یا فرئون‌ها در آن ثابت می‌ماند، افزایش یافته است. به گفته دانشمند نروژی K. Henriksen، در دهه گذشته، یک قیف هوای سرد در حال گسترش در لایه های پایینی استراتوسفر قطب شمال شکل گرفته است. شرایط ایده آلی را برای تخریب مولکول های ازن ایجاد کرد که عمدتاً در دمای بسیار پایین (حدود - 80 * C) اتفاق می افتد. یک قیف مشابه بر فراز قطب جنوب علت سوراخ های ازن است. بنابراین، علت فرآیند تخریب لایه لایه ازن در عرض های جغرافیایی بالا (منطقه قطبی، قطب جنوب) می تواند تا حد زیادی ناشی از تأثیرات طبیعی باشد.

فرضیه انسانی تخریب لایه ازن

در سال 1995، دانشمندان - شیمیدانان شروود رولند و ماریو مولینا از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی (ایالات متحده آمریکا) و پل کروتزن از آلمان به دلیل یک فرضیه علمی که دو دهه پیش توسط آنها ارائه شد - در سال 1974 جایزه نوبل را دریافت کردند. دانشمندان کشفی کردند. در زمینه شیمی اتمسفر به ویژه، فرآیندهای تشکیل و تخریب "لایه ازن". آنها به این نتیجه رسیدند که تحت تأثیر نور خورشید، هیدروکربن های مصنوعی (CFC ها، هالون ها و غیره) با آزاد شدن کلر و برم اتمی تجزیه می شوند که ازن را در جو از بین می برد.

فریون ها (کلروفلوئوروکربن ها) مواد بسیار فرار و از نظر شیمیایی بی اثر در سطح زمین هستند (در دهه 1930 سنتز شدند)، از دهه 1960. به طور گسترده ای به عنوان مبرد (کلر)، عوامل کف کننده برای ذرات معلق در هوا و غیره استفاده می شود. فریون ها که به لایه های بالایی جو می رسند، تحت تجزیه فتوشیمیایی قرار می گیرند و اکسید کلر را تشکیل می دهند که به شدت ازن را از بین می برد. مدت زمان اقامت فریون ها در جو به طور متوسط ​​50-200 سال است. در حال حاضر بیش از 1.4 میلیون تن فریون در جهان تولید می شود که 40٪ در کشورهای EEC، 35٪ در ایالات متحده آمریکا، 12٪ در ژاپن و 8٪ در روسیه تولید می شود.

گروه دیگری از مواد شیمیایی که لایه اوزون را تخریب می کنند هالون نام دارند که شامل فلوئور، کلر و ید است و در بسیاری از کشورها به عنوان اطفاء حریق استفاده می شود.

در روسیه، حداکثر تولید مواد مخرب ازن (ODS) در سال 1990 - 197.5 هزار تن است که 59٪ از آنها در داخل استفاده می شود، و در حال حاضر در سال 1996 این رقم 32.4٪ یا 15.4 هزار تن بود.

تخمین زده می شود که سوخت گیری یکباره کل ناوگان تجهیزات برودتی فعال در کشور ما به 30-35 هزار تن فریون نیاز دارد.

علاوه بر CFC ها و هالون ها، سایر ترکیبات شیمیایی مانند تتراکلرید کربن، متیل کلروفرم، متیل بروماید و غیره نیز در تخریب ازن در استراتوسفر نقش دارند و همچنین متیل بروماید خطر خاصی را ایجاد می کند که باعث از بین رفتن ازن در استراتوسفر می شود. جو 60 برابر بیشتر از فریون های حاوی کلر است.

در سال‌های اخیر، کشورهای صنعتی استفاده گسترده از متیل بروماید را در کشاورزی برای کنترل آفات سبزیجات و میوه‌ها (اسپانیا، یونان، ایتالیا)، به عنوان بخشی از عوامل اطفاء حریق، افزودنی‌ها به ضدعفونی‌کننده‌ها و غیره آغاز کرده‌اند. تولید متیل بروماید در حال افزایش است. سالانه 5 تا 6 درصد، بیش از 80 درصد توسط کشورهای EEC، ایالات متحده آمریکا ارائه می شود. این ماده شیمیایی سمی نه تنها لایه اوزون را به میزان قابل توجهی از بین می برد، بلکه برای سلامتی انسان نیز بسیار مضر است. بنابراین، در هلند، استفاده از متیل بروماید به دلیل مسمومیت مردم با آب آشامیدنی ممنوع شد، که این جزء وارد فاضلاب شد.

یکی دیگر از عوامل انسانی در تخریب لایه اوزون زمین، انتشار هواپیماها و فضاپیماهای مافوق صوت است. برای اولین بار، فرضیه تأثیر قابل توجه گازهای خروجی موتور هواپیما بر جو در سال 1971 توسط شیمیدان آمریکایی G. Johnston مطرح شد. او پیشنهاد کرد که اکسیدهای نیتروژن موجود در انتشار تعداد زیادی از هواپیماهای ترابری مافوق صوت می تواند باعث کاهش محتوای ازن در جو شود. این موضوع توسط تحقیقات سال های اخیر تأیید شده است. به طور خاص، در استراتوسفر پایین تر (در ارتفاع 20-25 کیلومتری)، جایی که منطقه پروازهای هوانوردی مافوق صوت قرار دارد، ازن در واقع در نتیجه افزایش غلظت اکسیدهای نیتروژن از بین می رود [Nature, 2001, No. 5]. علاوه بر این، در پایان قرن بیستم. حجم تردد مسافر در جهان سالانه به طور متوسط ​​5٪ افزایش یافته و در نتیجه انتشار محصولات احتراق در جو بین 3.5-4.5٪ افزایش یافته است. چنین نرخ های رشدی در دهه های اول قرن بیست و یکم پیش بینی می شود. تخمین زده می شود که موتور یک هواپیمای مافوق صوت به ازای هر کیلوگرم سوخت مصرفی حدود 50 گرم اکسید نیتروژن تولید می کند. محصولات احتراق موتورهای هواپیما علاوه بر نیتروژن و اکسیدهای کربن، حاوی مقدار قابل توجهی اسید نیتریک، ترکیبات گوگردی و ذرات دوده است که تاثیر مخربی بر لایه اوزون نیز دارد. وضعیت با این واقعیت بدتر می شود که هواپیماهای مافوق صوت در ارتفاعاتی پرواز می کنند که غلظت ازن استراتوسفر حداکثر است.

علاوه بر هواپیماهای مافوق صوت که تأثیر منفی بر لایه اوزون سیاره ما دارند، فضاپیماها نیز از اهمیت قابل توجهی برخوردار هستند (در حال حاضر بیش از 400 ماهواره فعال در جهان وجود دارد). مشخص شده است که محصولات ماهواره های مایع (پروتون، روسیه) و سوخت جامد (شاتل، ایالات متحده آمریکا) حاوی کلر هستند که ازن استراتوسفر را از بین می برد. بنابراین، یک بار پرتاب یک شاتل فضایی آمریکایی از نوع "شاتل" منجر به انقراض 10 میلیون تن ازن می شود. موشک Energiya با پرتاب 12 سالو پس از 24 روز، محتوای ازن را تا 7 درصد در ستون عمودی جو (قطر 550 کیلومتر) کاهش می دهد. بنابراین، ایالات متحده به شدت در حال توسعه یک سوخت موشک جدید سازگار با محیط زیست است که شامل پراکسید هیدروژن (H2O2) و الکل (کاتالیزور) است، در نتیجه تجزیه اولین جزء به آب و اکسیژن اتمی، انرژی آزاد می شود.

بنابراین، داده های فوق نشان می دهد که تعداد عوامل انسانی (فریون، متیل بروماید، هواپیمای مافوق صوت، فضاپیما و غیره) که در تخریب لایه اوزون زمین نقش دارند، هر ساله در حال افزایش است. با این حال، در عین حال، افزوده های جالبی به علل طبیعی وجود دارد که به تخریب لایه اوزون و پیدایش سوراخ های اوزون در فضاهای دور قطبی کمک می کند.

نتیجه

محیط شامل شرایط و شرایط طبیعی است که قبلاً داده شده است که هم در کنار فعالیت انسان و هم از شرایط شرایط ایجاد شده توسط فعالیت های انسانی به وجود آمده است. قوانین زیست محیطی گروهی از الگوها هستند که رابطه فرد، سیستم های بیولوژیکی (به ویژه انسان) و گروه بندی آنها را با محیط تعیین می کنند. درک الگوهای توسعه سیاره ای بیوسفر و وابستگی کیهانی فیزیکی اجزای آن، جهان بینی اکولوژیکی مدرن لازم برای حفظ حیات روی زمین را تشکیل می دهد.

فرد باید از نقش رهبری سیستم اجتماعی در تعیین ماهیت استفاده از منابع طبیعی، تسلط مداوم تولید بر اشکال حرکت ماده، هماهنگی بهینه حالات محیط طبیعی با طبیعت آگاه باشد. و سرعت توسعه تولید، گسترش علمی طبیعی و فرآیند موج مانند نووسفر.

بنابراین، مجموع قوانین اساسی زیست محیطی گواهی می دهد که نجات بیوسفر تنها با تغییر اساسی آگاهی افراد و جامعه به عنوان یک کل، با توسعه پایه های معنویت مدرن، اخلاق و نگرش جامعه به طبیعت امکان پذیر است. باید به خاطر داشت که طبیعت زنده است و دخالت بدون فکر ما در فرآیندهای ناشناخته آن باعث پاسخ منفی برگشت ناپذیری در قالب بلایای زیست محیطی می شود.

بنابراین، توسعه آگاهی و درک اکولوژیکی بسیار مهم است که غفلت از قوانین اکولوژیکی طبیعت منجر به نابودی سیستم بیولوژیکی می شود که زندگی انسان بر روی زمین به آن بستگی دارد.

فهرست منابع استفاده شده

1. آکیمووا T.A. اکولوژی: انسان - اقتصاد - بیوتا - چهارشنبه: کتاب درسی دانش آموزان. دانشگاه ها. - ویرایش سوم، بازبینی شده. و اضافی - م.: واحد، 2006. - 495 ص.

پوتاپوف A.D. اکولوژی: کتاب درسی برای دانش آموزان. دانشگاه ها. - چاپ دوم، تصحیح شد. و اضافی م.: دبیرستان، 2004. - 528 ص.

Stadnitsky G. In Ecology: یک کتاب درسی برای دانش آموزان. دانشگاه ها. - ویرایش ششم سن پترزبورگ: Himizdat, 2001. - 287 p.

اکولوژی: یادداشت های سخنرانی / ویرایش شده توسط A.N. ملکه. تاگانروگ: انتشارات حقیقت، 2004. - 168 ص.

5. پورتال زیست محیطی -

اکولوژی در human-ecology.ru - http://human-ecology.ru/index/0-32

تدریس خصوصی

برای یادگیری یک موضوع به کمک نیاز دارید؟

کارشناسان ما در مورد موضوعات مورد علاقه شما مشاوره یا خدمات آموزشی ارائه خواهند کرد.
درخواست ارسال کنیدبا نشان دادن موضوع در حال حاضر برای اطلاع از امکان اخذ مشاوره.

فاکتورهای محیطی

فاکتورهای محیطی - اینها شرایط و عناصر خاصی از محیط هستند که تأثیر خاصی بر یک موجود زنده دارند. بدن به عمل عوامل محیطی با واکنش های تطبیقی ​​واکنش نشان می دهد. عوامل محیطی شرایط وجود موجودات را تعیین می کنند.

طبقه بندی عوامل محیطی (بر اساس منشاء)

• 1. عوامل غیر زنده مجموعه ای از عوامل با طبیعت بی جان هستند که بر زندگی و پراکندگی موجودات زنده تأثیر می گذارند. از جمله آنها متمایز می شوند:
• 1.1. عوامل فیزیکی- عواملی که منشأ آنها یک حالت یا پدیده فیزیکی است (مثلاً دما، فشار، رطوبت، حرکت هوا و غیره).
• 1.2. عوامل شیمیایی- عواملی که ناشی از ترکیب شیمیایی محیط هستند (شوری آب، میزان اکسیژن هوا و غیره).
• 1.3. عوامل ادافیک(خاک) - مجموعه ای از خواص شیمیایی، فیزیکی، مکانیکی خاک ها و سنگ ها که هم بر موجوداتی که زیستگاه آنها هستند و هم بر سیستم ریشه گیاهان (رطوبت، ساختار خاک، محتوای مواد مغذی و غیره) تأثیر می گذارد.
• 2. عوامل بیوتیک - مجموعه ای از تأثیرات فعالیت زندگی برخی از ارگانیسم ها بر فعالیت زندگی دیگران و همچنین بر روی جزء غیر زنده زیستگاه.
• 2.1. فعل و انفعالات درون گونه ایروابط بین موجودات را در سطح جمعیت مشخص می کند. آنها بر اساس رقابت درون گونه ای هستند.
• 2.2. فعل و انفعالات بین گونه ایرابطه بین گونه های مختلف را مشخص می کند که می تواند مطلوب، نامطلوب و خنثی باشد. بر این اساس، ماهیت ضربه را به صورت +، - یا 0 نشان می دهیم. سپس انواع زیر از ترکیب روابط بین گونه ای امکان پذیر است:
• 00 بی طرفی- هر دو نوع مستقل هستند و تأثیری بر یکدیگر ندارند. به ندرت در طبیعت یافت می شود (سنجاب و گوزن، پروانه و پشه)؛

+0 کامنسالیسم- یک گونه منفعت دارد، در حالی که دیگری هیچ منفعت و ضرری ندارد. (پستانداران بزرگ (سگ، گوزن) به عنوان حامل میوه ها و دانه های گیاهان (باباآدم) عمل می کنند، بدون اینکه هیچ ضرر یا سودی دریافت کنند).

-0 آمانسالیسم- یک گونه مانع رشد و تولید مثل از گونه دیگر می شود. (گیاهان نور دوست که در زیر صنوبر رشد می کنند از سایه رنج می برند و این نسبت به خود درخت بی تفاوت است).

++ همزیستی- رابطه دوجانبه سودمند:

• ? همیاری- گونه ها بدون یکدیگر نمی توانند وجود داشته باشند. انجیر و زنبورهای گرده افشان گلسنگ
• ? عملیات اولیه- همزیستی برای هر دو گونه مفید است، اما پیش نیازی برای بقا نیست. گرده افشانی توسط زنبورهای علفزار گیاهان مختلف؛
• - - رقابت- هر یک از گونه ها تأثیر نامطلوبی بر دیگری دارد. (گیاهان برای نور و رطوبت با یکدیگر رقابت می کنند، یعنی زمانی که از منابع یکسانی استفاده می کنند، به خصوص اگر ناکافی باشند).

شکار - یک گونه درنده از طعمه خود تغذیه می کند.

• 2.3. تاثیر بر طبیعت بی جان(ریزاقلیم). به عنوان مثال، در جنگل، تحت تأثیر پوشش گیاهی، یک ریزاقلیم یا ریزمحیط خاص ایجاد می شود که در مقایسه با یک زیستگاه باز، رژیم دما و رطوبت خاص خود ایجاد می شود: در زمستان چندین درجه گرم تر است، در تابستان. خنک تر و مرطوب تر است ریزمحیط خاصی نیز در تاج درختان، در لانه ها، در غارها و غیره ایجاد می شود.
• 3. عوامل انسانی - عوامل ایجاد شده توسط فعالیت های انسانی و تأثیرگذار بر محیط طبیعی: تأثیر مستقیم انسان بر موجودات یا تأثیر بر موجودات از طریق تغییر انسان در زیستگاه آنها (آلودگی محیط زیست، فرسایش خاک، جنگل زدایی، بیابان زایی، کاهش تنوع زیستی، تغییرات آب و هوایی و غیره). ). گروه های زیر از عوامل انسانی متمایز می شوند:
• 1. تغییر در ساختار سطح زمین.
• 2. تغییر در ترکیب بیوسفر، گردش خون و تعادل مواد تشکیل دهنده آن.
• 3. تغییر در تعادل انرژی و حرارت بخش ها و مناطق جداگانه.
• 4. تغییرات وارد شده به بیوتا.

طبقه بندی دیگری از عوامل محیطی وجود دارد. اکثر عوامل از نظر کیفی و کمی در طول زمان تغییر می کنند. به عنوان مثال، عوامل اقلیمی (دما، روشنایی و غیره) در طول روز، فصل و سال تغییر می کنند. عواملی که به طور منظم در طول زمان تغییر می کنند نامیده می شوند دوره ای . اینها نه تنها شامل آب و هوا، بلکه برخی از هیدروگرافیک - جزر و مد، برخی از جریان های اقیانوسی نیز می شود. عواملی که به طور غیرمنتظره بوجود می آیند (فوران آتشفشانی، حمله شکارچیان و غیره) نامیده می شوند. غیر دوره ای .

عامل محیطی به هر عنصری از محیط گفته می‌شود که حداقل در یکی از مراحل رشد موجودات زنده بر موجودات زنده اثر مستقیم یا غیرمستقیم داشته باشد.

هر موجودی در محیط در معرض تعداد زیادی از عوامل محیطی قرار دارد. سنتی ترین طبقه بندی عوامل محیطی، تقسیم آنها به غیر زنده، زیستی و انسانی است.

عوامل غیر زنده - این مجموعه ای از شرایط محیطی است که بر یک موجود زنده تأثیر می گذارد (دما، فشار، تابش پس زمینه، روشنایی، رطوبت، طول روز، ترکیب جو، خاک و غیره). این عوامل می توانند به طور مستقیم (مستقیم) مانند نور و گرما یا به طور غیرمستقیم مانند زمین که باعث تأثیر عوامل مستقیم (روشنایی، رطوبت باد و غیره) می شود، تأثیر بگذارند.

عوامل انسانی ترکیبی از اثرات فعالیت انسان بر محیط زیست (انتشار مواد مضر، تخریب لایه خاک، نقض مناظر طبیعی) است. یکی از مهمترین عوامل انسان زایی آلودگی است.
- فیزیکی: استفاده از انرژی هسته ای، سفر در قطار و هواپیما، تاثیر صدا و ارتعاش
- شیمیایی: استفاده از کودهای معدنی و سموم دفع آفات، آلودگی پوسته های زمین توسط زباله های صنعتی و حمل و نقل.
- بیولوژیکی: مواد غذایی؛ موجوداتی که یک فرد می تواند زیستگاه یا منبع غذایی برای آنها باشد
- اجتماعی - مربوط به روابط افراد و زندگی در جامعه

شرایط محیطی

شرایط محیطی یا شرایط اکولوژیکی به عوامل محیطی غیرزیست گفته می شود که در زمان و مکان تغییر می کنند و موجودات زنده بسته به قدرتشان واکنش متفاوتی نسبت به آنها نشان می دهند. شرایط محیطی محدودیت های خاصی را برای موجودات ایجاد می کند. مقدار نوری که از ستون آب نفوذ می کند، زندگی گیاهان سبز را در بدنه های آبی محدود می کند. فراوانی اکسیژن تعداد حیواناتی را که هوا تنفس می کنند محدود می کند. دما فعالیت را تعیین می کند و تولید مثل بسیاری از موجودات را کنترل می کند.
مهمترین عواملی که شرایط وجود موجودات را تقریباً در تمامی محیط های زندگی تعیین می کنند عبارتند از دما، رطوبت و نور.

عکس: جبرئیل

درجه حرارت

هر موجودی فقط در محدوده دمایی معینی قادر به زندگی است: افراد گونه در دماهای خیلی بالا یا خیلی پایین می میرند. در جایی در این فاصله، شرایط دما برای وجود یک ارگانیسم خاص مطلوب است، عملکردهای حیاتی آن به طور فعال انجام می شود. با نزدیک شدن دما به مرزهای فاصله، سرعت فرآیندهای زندگی کاهش می یابد و در نهایت، آنها به طور کامل متوقف می شوند - ارگانیسم می میرد.
حدود استقامت حرارتی در موجودات مختلف متفاوت است. گونه هایی وجود دارند که می توانند نوسانات دما را در محدوده وسیعی تحمل کنند. به عنوان مثال، گلسنگ ها و بسیاری از باکتری ها می توانند در دماهای بسیار متفاوت زندگی کنند. در میان حیوانات، حیوانات خونگرم با بیشترین دامنه تحمل دما مشخص می شوند. به عنوان مثال، ببر هم سرمای سیبری و هم گرمای مناطق گرمسیری هند یا مجمع الجزایر مالایی را به یک اندازه خوب تحمل می کند. اما گونه هایی نیز وجود دارند که فقط می توانند در محدوده دمایی کم و بیش باریک زندگی کنند. این شامل بسیاری از گیاهان گرمسیری مانند ارکیده می شود. در منطقه معتدل، آنها فقط می توانند در گلخانه رشد کنند و نیاز به مراقبت دقیق دارند. برخی از مرجان های تشکیل دهنده صخره فقط در دریاهایی که دمای آب حداقل 21 درجه سانتیگراد است می توانند زندگی کنند. با این حال، مرجان ها نیز زمانی که آب خیلی داغ است از بین می روند.

در محیط زمین-هوا و حتی در بسیاری از نقاط محیط آبی، دما ثابت نمی ماند و بسته به فصل سال یا زمان روز می تواند بسیار تغییر کند. در مناطق گرمسیری، نوسانات دمای سالانه می تواند حتی کمتر از نوسانات روزانه باشد. برعکس، در مناطق معتدل، دما در فصول مختلف سال به طور قابل توجهی تغییر می کند. حیوانات و گیاهان مجبورند خود را با فصل نامطلوب زمستان وفق دهند که در طی آن زندگی فعال دشوار یا به سادگی غیرممکن است. در مناطق گرمسیری، چنین سازگاری کمتری مشخص است. در یک دوره سرد با شرایط نامساعد دمایی، به نظر می رسد یک مکث در زندگی بسیاری از ارگانیسم ها رخ می دهد: خواب زمستانی در پستانداران، ریزش برگ در گیاهان و غیره. برخی از حیوانات به مکان هایی با آب و هوای مناسب تر مهاجرت می کنند.
مثال دما نشان می دهد که بدن این عامل را فقط در محدوده خاصی تحمل می کند. اگر دمای محیط خیلی پایین یا خیلی زیاد باشد، ارگانیسم می میرد. در محیطی که دما نزدیک به این مقادیر شدید است، ساکنان زنده نادر هستند. با این حال، با نزدیک شدن دما به مقدار متوسط ​​که بهترین (بهینه) برای این گونه است، تعداد آنها افزایش می یابد.

رطوبت

در بیشتر تاریخ خود، حیات وحش منحصراً توسط اشکال آبزی از موجودات نشان داده می شد. با فتح زمین ، آنها وابستگی خود را به آب از دست ندادند. آب بخشی جدایی ناپذیر از اکثریت قریب به اتفاق موجودات زنده است: برای عملکرد طبیعی آنها ضروری است. یک ارگانیسم در حال رشد به طور مداوم آب خود را از دست می دهد و بنابراین نمی تواند در هوای کاملا خشک زندگی کند. دیر یا زود، چنین تلفاتی می تواند منجر به مرگ ارگانیسم شود.
در علم فیزیک، رطوبت با مقدار بخار آب موجود در هوا اندازه گیری می شود. با این حال، ساده ترین و راحت ترین شاخصی که رطوبت یک منطقه خاص را مشخص می کند، میزان بارندگی است که برای یک سال یا دوره زمانی دیگر در اینجا می افتد.
گیاهان با استفاده از ریشه خود آب را از خاک استخراج می کنند. گلسنگ ها می توانند بخار آب را از هوا جذب کنند. گیاهان دارای تعدادی سازگاری هستند که حداقل از دست دادن آب را تضمین می کند. همه جانوران خشکی به یک منبع دوره ای نیاز دارند تا از دست دادن اجتناب ناپذیر آب در اثر تبخیر یا دفع جبران شود. بسیاری از حیوانات آب می نوشند. برخی دیگر مانند دوزیستان، برخی از حشرات و کنه ها آن را از طریق پوشش بدن در حالت مایع یا بخار جذب می کنند. بیشتر حیوانات صحرا هرگز نمی نوشند. نیازهای خود را با آب از غذا تامین می کنند. در نهایت، حیواناتی هستند که در فرآیند اکسیداسیون چربی، آب را به روشی پیچیده تر به دست می آورند. به عنوان مثال، شتر و انواع خاصی از حشرات، مانند برنج و سرخرطومی، پروانه های لباس که از چربی تغذیه می کنند، می باشند. حیوانات نیز مانند گیاهان سازگاری های زیادی برای حفظ آب دارند.

سبک

برای حیوانات، نور به عنوان یک عامل اکولوژیکی به طور غیرقابل مقایسه ای کمتر از دما و رطوبت است. اما نور برای طبیعت زنده کاملا ضروری است، زیرا عملا تنها منبع انرژی برای آن است.
برای مدت طولانی، گیاهان نور دوست، که فقط در زیر اشعه های خورشید رشد می کنند، و گیاهان مقاوم در برابر سایه، که می توانند به خوبی در زیر سایه بان جنگل رشد کنند، متمایز شده اند. بیشتر زیرشاخه های جنگل راش که به خصوص سایه دار هستند توسط گیاهان مقاوم به سایه تشکیل شده است. این از اهمیت عملی زیادی برای بازسازی طبیعی توده جنگلی برخوردار است: شاخه های جوان بسیاری از گونه های درخت می توانند در زیر پوشش درختان بزرگ رشد کنند. در بسیاری از حیوانات، شرایط نوری طبیعی خود را به صورت واکنش مثبت یا منفی به نور نشان می دهد.

با این حال، نور بیشترین اهمیت اکولوژیکی را در تغییر روز و شب دارد. بسیاری از حیوانات منحصراً روزانه هستند (بیشتر رهگذران)، برخی دیگر منحصراً شبگرد هستند (بسیاری از جوندگان کوچک، خفاش). سخت پوستان کوچکی که در ستون آب شناور هستند، شب ها در آب های سطحی می مانند و در طول روز به اعماق فرو می روند و از نور بیش از حد روشن اجتناب می کنند.
در مقایسه با دما یا رطوبت، نور تقریباً هیچ تأثیر مستقیمی بر حیوانات ندارد. این فقط به عنوان یک سیگنال برای بازسازی فرآیندهای رخ داده در بدن عمل می کند که به آنها اجازه می دهد به بهترین شکل ممکن به تغییرات مداوم در شرایط خارجی پاسخ دهند.

عوامل ذکر شده در بالا مجموعه ای از شرایط اکولوژیکی را که زندگی و توزیع موجودات را تعیین می کند، خسته نمی کند. به اصطلاح عوامل اقلیمی ثانویه مهم هستند، به عنوان مثال، باد، فشار اتمسفر، ارتفاع. باد یک اثر غیر مستقیم دارد: افزایش تبخیر، افزایش خشکی. باد شدید به خنک شدن کمک می کند. این عمل در مناطق سردسیر، در ارتفاعات و یا در مناطق قطبی مهم است.

فاکتور گرما (شرایط دما) به طور قابل توجهی به آب و هوا و ریزاقلیم گیاه سنوز بستگی دارد، اما کوه نگاری و ماهیت سطح خاک به همان اندازه نقش مهمی دارد. فاکتور رطوبت (آب) نیز در درجه اول به اقلیم و اقلیم میکرو (بارندگی، رطوبت نسبی و غیره) بستگی دارد، اما کوه نگاری و تأثیرات زیستی به همان اندازه نقش مهمی دارند. آب و هوا نقش عمده ای در عملکرد عامل نور دارد، اما کوه نگاری (به عنوان مثال، قرار گرفتن در معرض شیب) و عوامل زیستی (به عنوان مثال، سایه) از اهمیت کمتری برخوردار نیستند. خواص خاک در اینجا تقریباً بی اهمیت است. شیمی (از جمله اکسیژن) در درجه اول به خاک و همچنین به عامل زنده (میکروارگانیسم های خاک و غیره) بستگی دارد، با این حال، وضعیت آب و هوایی جو نیز مهم است. در نهایت، عوامل مکانیکی در درجه اول به عوامل زیستی (لگدمال، یونجه و غیره) بستگی دارند، اما در اینجا کوه نگاری (ریزش شیب) و تأثیرات آب و هوایی (به عنوان مثال، تگرگ، برف و غیره) اهمیت خاصی دارند.

با توجه به نحوه عمل، عوامل محیطی را می توان به مستقیم (یعنی مستقیماً روی بدن) و غیرمستقیم (تاثیرگذار بر سایر عوامل) تقسیم کرد. اما یک عامل واحد در برخی شرایط می تواند مستقیم باشد و در برخی دیگر - غیر مستقیم. علاوه بر این، گاهی اوقات عوامل غیرمستقیم می توانند اهمیت بسیار زیادی (تعیین کننده) داشته باشند و اثر تجمعی سایر عوامل مستقیم را تغییر دهند (به عنوان مثال، ساختار زمین شناسی، ارتفاع، قرار گرفتن در معرض شیب و غیره).

در اینجا چندین نوع دیگر از طبقه بندی عوامل محیطی وجود دارد.

1. عوامل ثابت (عواملی که تغییر نمی کنند) - تابش خورشیدی، ترکیب اتمسفر، گرانش و غیره.
2. عواملی که تغییر می کنند. آنها به دوره ای (دما - فصلی، روزانه، سالانه؛ جزر و مد بالا و پایین، روشنایی، رطوبت) و غیر دوره ای (باد، آتش، رعد و برق، همه اشکال فعالیت های انسانی) تقسیم می شوند.

طبقه بندی هزینه ها:

منابع - عناصر محیطی که بدن مصرف می کند و باعث کاهش عرضه آنها در محیط می شود (آب، CO2، O2، نور)
شرایط - عناصر محیطی که توسط بدن مصرف نمی شود (دما، حرکت هوا، اسیدیته خاک).

طبقه بندی بر اساس جهت:

بردار - عوامل تغییر جهت: غرقابی، شوری خاک
چرخه ای چند ساله - با دوره های متناوب چند ساله تقویت و تضعیف عامل، به عنوان مثال، تغییر آب و هوا به دلیل چرخه 11 ساله خورشیدی.
نوسانی (تکانشی، نوسان) - نوسانات در هر دو جهت از یک مقدار متوسط ​​معین (نوسانات روزانه دمای هوا، تغییر در میانگین بارندگی ماهانه در طول سال)

با توجه به فراوانی، آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:
- دوره ای (به طور مرتب تکرار می شود): اولیه و ثانویه
- غیر دوره ای (به طور غیر منتظره به وجود می آیند).