Экологические факторы и их воздействие на организмы

Экология – это наука, которая изучает взаимодействие живых организмов с элементами неживой природы. В последнее время она стала развиваться стремительными темпами. Это связано с экологическими проблемами, возникающими повсеместно. Поэтому человечество занялось изучением взаимодействия организмов между собой и антропогенного воздействия на экологию.

Эволюция, которая происходит в природе, и научно-технический прогресс, как следствие деятельности человечества, оказывают существенное влияние на экологию. Под их воздействием происходят большие изменения в живой и неживой природе. Но, вместе с тем, существуют некоторые факторы, которые оказывают неизменное воздействие на экологию.

Вся неживая и живая природа, животный и растительный мир – это среда обитания. Ее отдельные компоненты, оказывающие влияние на живые организмы, — это экологические факторы. Они подразделяются на антропогенные, биотические и абиотические. Антропогенные факторы – это воздействие на живые организмы, которое происходит в результате деятельности человека. Биотические факторы – это следствие влияния живых организмов друг на друга.

Ветряные генераторы электроэнергии

Абиотические факторы – это воздействие неживой природы на представителей живой природы. Можно сказать, что каждый живой организм находится под влиянием всех этих факторов, которые в той или иной степени оказывают на него воздействие.


Если экологические факторы и их действие не отклоняются от нормы, то условия для развития организмов будут благоприятными. Но, когда один из факторов начинает оказывать большее или меньшее влияние, оно становится решающим. Губительное воздействие на живой организм может произвести как превышение какого-то фактора, так и его снижение. Например, урожай может погибнуть из-за обильных дождей. Существует такое понятие, как зона оптимума. Это условия, при которых экологические факторы воздействуют на организм в пределах нормы, необходимой для его полноценного развития.

Абиотические факторы включают в себя, прежде всего, климатические условия. Основными показателями этого фактора являются влажность и количество осадков. Эти данные, в какой-то мере, зависят от направления и силы ветра. Именно влага является важнейшим фактором для полноценного развития живого организма.
Другим немаловажным абиотическим фактором стал свет. Здесь изучаются параметры интенсивности, длины волн и времени воздействия.

Почва и ее состав является еще одним важным абиотическим фактором. Именно из нее многие живые организмы берут основные полезные вещества, необходимые для жизнедеятельности.

К биотическим факторам можно отнести численность и популяцию видов живых организмов, а также их многообразие. Именно это определяет взаимодействие живых организмов и влияние, которое они оказывают друг на друга. В результате такого общения у них образуются устойчивые пищевые цепи. Такое взаимодействие формирует правила экологической пирамиды.

Пейзажи Норвегии

Экологическая пирамида представляет собой схему потери энергии в пищевых цепях. Все участники пищевой цепи извлекают энергию в том порядке, в котором они расположены в ней. Начальным источником энергии является солнце. Следующим уровнем пирамиды стали растения, которые потребляют солнечную энергию. Затем следуют животные растительноядные организмы, а далее хищники. С каждым уровнем пирамиды количество потребляемой энергии для собственных нужд растет, но продуктивность падает. В связи с этим каждый последующий уровень меньше предыдущего.

В связи с этим правила экологической пирамиды – численность, биомасса и продуктивность, — и показывают отношения в системе, строящиеся на поглощении энергии.


Экологические факторы, воздействующие на состояние живых организмов, являются важным условием поддержания равновесия в природе. Но только антропогенный фактор может быть изменен и улучшен человеком. Именно он, на сегодняшний день оказывает самое большое влияние на экологию в целом. Изменить экологические факторы человек не может, но сделать свое влияние менее заметным ему под силу.

Абиотические факторы

Абиотические факторы – это неживые факторы окружающей среды. Биотоп – это местообитание с однородными природными условиями, характеризующееся определенным набором абиотических факторов. Их можно разделить на три категории:

Эдафический фактор

Это абиотический фактор, связанный с физическим или химическим составом почвы в определенном регионе. Почва – это самый верхний выветрившийся слой земной коры. Он формируется из-за взаимодействия между материнской породой, климатом, живыми организмами, временем и топографией. На рост различных видов растительности влияют :

  • рН почвы. Почва может быть кислой, щелочной или нейтральной. Значение pH определяет наличие питательных веществ. Суглинистая почва с рН от 5,5 до 6,8 является лучшей почвой для выращивания сельскохозяйственных культур.
  • Почвенная вода. Важнее любого другого экологического фактора, поскольку является одной из неорганических веществ, необходимых для фотосинтеза. Среди всего многообразия наиболее благоприятной для растений считается капиллярная вода.
  • Температура почвы. Играет важную роль в географическом распространении растений. Низкая температура снижает потребление воды и поглощение веществ корнями, и наоборот.
  • Почвенная атмосфера. Газы, образующиеся в почве, осуществляют важную функцию в почвенных процессах. Поглощение почвой кислорода и выделение углекислоты отличается высокой интенсивностью, за 1 ч потребляется кислорода 1000—4000 л/га, примерно столько же выделяется углекислого газа. В почве с небольшим содержанием влаги благодаря диффузии каждый час происходит полное обновление воздуха до глубины 20 см. Кроме газов в почвенном воздухе присутствуют: углекислота, азот, окислы азота, аммиак, сероводород, водород, и некоторые другие углеводороды.
  • Почвенные организмы. В почве обитают грибы, водоросли, простейшие, насекомые, дождевые черви и другие почвенные организмы. Они помогают в аэрации почвы, фиксации азота, влияют на рост растительности.
  • Топографический фактор. Эти факторы связаны с особенностями поверхности Земли. Топографические факторы влияют на климат различных регионов. Они включают широту, высоту, направление гор, их крутизну и т. д.
  • Географические координаты. Широта обозначает расстояние от экватора. Высота подразумевает высоту над уровнем моря. Эти факторы влияют на значения температуры, скорость ветра, доступность кислорода, интенсивность света. Температура максимальна на экваторе и минимальна на полюсах. На большой высоте скорость ветра, интенсивность света и влажность увеличивается, а температура и атмосферное давление снижаются. По этим причинам растительность в разных широтных и высотных поясах разнообразна.
  • Направление гор. Флора и фауна северных и южных склонов различаются по определенным климатическим факторам (влажность, количество осадков, интенсивность света и т.д.)
  • Крутизна гор. Влияет на количество осадков в конкретном регионе. Исчезновение холмистых территорий приводит к дефициту воды и и эрозии верхнего слоя почвы тем самым провоцируя скудную растительность.

Мусорная машина выбрасывает мусор на мусорном полигоне

Климатические факторы

Это абиотические факторы, определяющие климатические условия конкретного географического региона.

Температура. Меняется в зависимости от широты, максимальна на экваторе и постепенно снижается к полюсам. Поскольку температура отвечает за ферментативные реакции у живых существ, биоразнообразие различных географических регионов (по направлению к экватору или полюсам) меняется в зависимости от температурного градиента.

Солнечный свет. Естественный источник энергии на Земле, необходим растениям для фотосинтеза (преобразования солнечной энергии в химическую энергию). Затем преобразованная энергия передается травоядным, а затем к плотоядным. Интенсивность, и продолжительность солнечного света влияют на фотосинтез, и жизнедеятельность растений, а также миграцию и размножение у животных.

Атмосферное давление. Это давление, оказываемое на поверхность Земли. Колебания атмосферного давления влияют на количество кислорода и углекислого газа. Количество кислорода выше на более низких высотах и ​​постепенно уменьшается по мере увеличения высоты, это, в свою очередь, сказывается на биоразнообразии на разных высотах.

Влажность воздуха. Относится к количеству водяного пара в атмосфере и влияет на скорость транспирации у растений, а также на потоотделение у животных.

Одинокое растение

Вода. Основа жизни для всех организмов, необходима для терморегуляции, осморегуляции и других физиологических функций. Осадки являются основным источником воды на Земле. Количество осадков зависит от географии местности, скорости и направления ветра. Большая часть осадков выпадает в холмистой местности, когда облака достигают гор. Напротив, на противоположной стороне гор дожди бывают реже. В районах с достаточным количеством осадков произрастают эпифиты, а в районах с недостаточным количеством осадков — ксерофитная растительность.

Биотические факторы

Все живые существа составляют биотические компоненты экосистемы. Действие биотических факторов заключается в форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов, а также их влияние на среду обитания. Взаимодействия между ними бывают положительными и негативными.

Позитивные взаимодействия можно классифицировать как:

  • Мутуализм или объединение двух видов, подразумевает взаимовыгодный обмен. Например, азотфиксирующие бактерии (Rhizobium), обитающие в корневых клубеньках бобовых. Бактерия фиксирует атмосферный азот и делает его доступным для растений, а взамен получает питание от растения-хозяина. Различают облигатный и факультативный мутуализм. В первом случае организмы полностью зависят друг от друга, их существование невозможно без участие другого вида, например, водорослевые и грибковые компоненты в лишайниках. Грибы обеспечивают защиту водорослям, а водоросли готовят пищу для грибов. В случае факультативного мутуализма оба взаимодействующих вида не так строго зависят друг от друга. Например, морской анемон, прикрепляющийся к панцирю краба-отшельника обеспечивает крабу камуфляж и защиту, при этом беспрепятственно передвигается в поисках добычи.
  • Комменсализм. Это отношения между двумя видами, при которых один вид получает пользу, а другой не получает ни пользы, ни вреда. Виды, которые извлекают пользу, называются комменсалами. Хозяевам принято считать тех, кто ничего с этого не имеет. Комменсализм можно рассмотреть на примере присосок и акул. Присоска крепится к поверхности акулы и передвигается в отдаленные районы, обеспечивая себе лучшее пропитание. Взамен акула не получает ничего, даже “спасибо”.

Негативные взаимодействия — это ассоциация, при которой один вид получает пользу, а другой наносит вред. Их можно классифицировать как:

Хищничество

Взаимодействие видов, связанное с убийством и поеданием добычи. Вид, который поедает другого, называется хищником, а тот, которого поедают — добычей. Взаимодействие травоядных и плотоядных иллюстрирует взаимодействие хищников в пищевой цепочке. Пример тому растения-кувшины, ловящие насекомых.
Конкуренция. Взаимодействие видов, при котором оба страдают от неблагоприятных последствий. Происходит в случае нехватки ресурсов для выживания. Конкуренция бывает межвидовая (между особями разных видов) и внутривидовая конкуренция (между особями одного вида).

Паразитизм

Взаимодействие видов, при котором один (паразит) живет за счет другого (хозяина). Они, в свою очередь, делятся на: голопаразитов и гемипаразитов. Голопаразиты — это абсолютные паразиты, полностью зависящие от хозяина. Cuscuta является полноценным стеблевым паразитом растения-хозяина Acacia. Те организмы, которые получают только воду и минеральные вещества от своего растения-хозяина, и при этом синтезируют свою собственную пищу путем фотосинтеза, называются гемипаразитами. Их также называют частичными паразитами.

Аменсализм

Взаимодействие, при котором один вид подавляется, а другой вид не получает ни пользы, ни вреда. Ингибирование осуществляется секрецией определенных химических веществ, называемых аллелопатическими веществами. Аменсализм по другому еще называют антибиозом. Так, известный многим пенициллин для подавления роста различных бактерий вырабатывается грибами Penicillium notatum.

Промышленный район

Адаптация к окружающей среде

Адаптация — это своего рода приспособляемость живых организмов к окружающей среде, и происходит за счет генетической, физиологической и поведенческой гибкости. На сегодняшний день большинство биологических видов должны одновременно приспосабливаться к меняющимся факторам окружающей среды. Адаптация подразумевает не только сонастрой с физической абиотической средой (свет, температура, вода), но и со сложной биотической средой (другие организмы, паразиты, хищники). При всей возможной противоречивости этих компонентов любой организм учится адаптироваться в любой ситуации.

Если изменения окружающей среды не слишком экстремальные, организмы легко приспосабливаются к ним, даже если среда постоянно изменяется. В непредсказуемой среде процесс адаптации происходит более затруднено, а в неустойчивых ситуациях она может и вовсе не произойти.

Несущественные изменения среды могут благоприятно сказаться на адаптивных свойствах организма, в то время как глобальные изменения в большинстве случаев влияют негативно. Любые негативные трансформации в экосистеме называются «деградацией окружающей среды». В этом случае возникает движущий отбор или
приспособлении к новым условиям при расширении ареала.

Экологический фактор. Экология и человек. Виды экологических ...
Экологический фактор – это элемент среды, заставляющий живые организмы приспосабливаться к определенным условиям жизни. Влияние может оказываться через климатические особенности местности (температуру, влажность, радиационный фон, рельеф, ...
далее
Абиотические и биотические факторы окружающей среды: примеры
В любой среде обитания живые организмы испытывают на себе совокупное действие различных условий. Абиотические факторы, биотические факторы и антропогенные влияют на особенности их жизнедеятельности и адаптации.
далее
Экология - это наука, изучающая... Основы экологии. Связь экологии с ...
Экология – это наука, изучающая взаимодействие всех живых организмов, населяющих Землю, а также их многочисленных сообществ как между собой, так и с окружающей их средой. Как влияют экологические проблемы на жизнь и здоровье людей и какова связь ...
далее
Фактор, ограничивающий жизнедеятельность организмов: свет, вода, ...
Наверняка каждый из нас замечал, как растения одного и того же вида прекрасно развиваются в лесу, но на открытых пространствах чувствуют себя плохо. Или, к примеру, некоторые виды млекопитающих имеют большую популяцию, а другие более ограничены при, ...
далее
Живые организмы: среда обитания. Факторы среды, их общая краткая ...
Каждый человек, который хочет иметь представление о биологии, должен знать о том, что представляет собой среда обитания.
далее
Экологические группы растений: примеры
Что такое экологическая группа? Какие растения к каким экологическим группам принадлежат? К каким экологическим группам могут принадлежать комнатные растения?
далее
Экологические группы растений: примеры
Лимитирующие факторы и их влияние на живые организмы
В статье рассказывается о лимитирующих факторах окружающей среды. Приводится их характеристика, а также отмечаются особенности влияния данных агентов на живые организмы.
далее
Лимитирующие факторы и их влияние на живые организмы