Как се нарича фактор на околната среда, който надхвърля границите? Фактори на околната среда

Факторите на околната среда имат количествен израз (Фигура 6). Във връзка с всеки фактор може да се разграничи оптимална зона (зона на нормална жизнена активност), зона на песимум(зона на потисничество) и граници на издръжливосттяло. Оптимално е количеството фактор на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организмите е максимална. В зоната на песимума жизнената дейност на организмите е потисната. Отвъд границите на издръжливост съществуването на един организъм е невъзможно. Има долна и горна граница на издръжливост.

Фигура 6: Зависимост на действието на фактор от околната среда от неговото действие

Способността на живите организми да понасят количествени колебания в действието на фактор на околната среда Vв една или друга степен се нарича екологична валентност (толерантност, устойчивост, пластичност). Наричат се видове с широка зона на толерантност еврибионт, с тесен - стенобионт (Фигура 7 и Фигура 8).

Фигура 7: Екологична валентност (пластичност) на видовете:

1- еврибионт; 2 - стенобионт

Фигура 8: Екологична валентност (пластичност) на видовете

(по Ю. Одум)

Организмите, които понасят значителни температурни колебания, се наричат евритермни, докато тези, адаптирани към тесен температурен диапазон, се наричат стенотермични. По същия начин, по отношение на налягането, се разграничават еври- и стенобатни организми, по отношение на степента на соленост на околната среда - еври - и стенохалин и др.

Екологичните валентности на индивидите не съвпадат. Следователно екологичната валентност на даден вид е по-широка от екологичната валентност на всеки отделен индивид.

Екологичната валентност на даден вид към различните фактори на околната среда може да се различава значително. Наборът от екологични валентности по отношение на различни фактори на околната среда е екологичен спектър вид.

Нарича се екологичен фактор, чиято количествена стойност надхвърля издръжливостта на вида ограничаване (ограничаващ) фактор. Този фактор ще ограничи разпространението на вида, дори ако всички други фактори са благоприятни. Ограничаващите фактори определят географския ареал на вида. Човешкото познаване на ограничаващите фактори за определен тип организми позволява, чрез промяна на условията на околната среда, да потиска или стимулира неговото развитие.

Можем да подчертаем основните модели на действие на факторите на околната среда:

закон за относителността на факторите на околната среда - посоката и интензивността на действие на даден фактор от околната среда зависи от количествата, в които се приема и в комбинация с какви други фактори действа. Няма абсолютно полезни или вредни фактори на околната среда: всичко е въпрос на количество. например,ако температурата на околната среда е твърде ниска или твърде висока, т.е. надхвърля издръжливостта на живите организми, това е лошо за тях. Само оптималните стойности са благоприятни. В същото време факторите на околната среда не могат да се разглеждат изолирано един от друг. например,ако тялото изпитва воден дефицит, то по-трудно понася високи температури;

закон за относителната заменимост и абсолютната заменимост на факторите на околната среда - абсолютното отсъствие на някое от задължителните условия на живот не може да бъде заменено с други фактори на околната среда, но дефицитът или излишъкът на някои фактори на околната среда може да бъде компенсиран от действието на други фактори на околната среда. например, пълната (абсолютна) липса на вода не може да бъде компенсирана от други фактори на околната среда. Въпреки това, ако другите фактори на околната среда са в своя оптимум, тогава е по-лесно да се толерира липсата на вода, отколкото когато други фактори са в дефицит или излишък.

Факторите на околната среда имат количествен израз. Във връзка с всеки фактор може да се разграничи оптимална зона(зона на нормална жизнена активност), зона на песимум(зона на потисничество) и граници на издръжливосттяло. Оптимално е количеството фактор на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организмите е максимална. В зоната на песимума жизнената дейност на организмите е потисната. Отвъд границите на издръжливост съществуването на един организъм е невъзможно. Има долна и горна граница на издръжливост.

Способността на живите организми да понасят в една или друга степен количествени колебания в действието на фактор на околната среда се нарича екологична валентност (толерантност, стабилност, пластичност). Интервалът на стойностите на факторите на околната среда между горната и долната граница на издръжливост се нарича зона на толерантност. Наричат се видове с широка зона на толерантност еврибионт, с тесен - стенобионт. По този начин организмите, които понасят значителни температурни колебания, се наричат евритермични, докато тези, адаптирани към тесен температурен диапазон, се наричат стенотермични. По същия начин по отношение на налягането се разграничават еври- и стенохалинни организми, по отношение на степента на соленост на околната среда - еври- и стенохалин и др.

Нарича се екологичен фактор, чиято количествена стойност надхвърля издръжливостта на вида ограничаващ (ограничаващ) фактор. Този фактор ще ограничи разпространението на вида, дори ако всички други фактори са благоприятни. Ограничаващите фактори определят географския ареал на вида. Човешкото познаване на ограничаващите фактори за определен тип организми позволява, чрез промяна на условията на околната среда, да потиска или стимулира неговото развитие.

Можем да подчертаем основните модели на действие на факторите на околната среда:

закон за относителността на факторите на околната среда- посоката и интензивността на действие на даден фактор от околната среда зависи от количествата, в които се приема и в комбинация с какви други фактори действа. Няма абсолютно полезни или вредни фактори на околната среда: всичко зависи от тяхното количество. Например, ако температурата на околната среда е твърде ниска или твърде висока, напр. надхвърля издръжливостта на живите организми, това е лошо за тях. Само оптималните стойности са благоприятни;
закон за относителната заменимост и абсолютната заменимост на факторите на околната среда- абсолютното отсъствие на някое от задължителните условия на живот не може да бъде заменено с други фактори на околната среда, но дефицитът или излишъкът на някои фактори на околната среда може да бъде компенсиран от действието на други фактори на околната среда. Например, пълната (абсолютна) липса на вода не може да бъде компенсирана от други фактори на околната среда. Въпреки това, ако другите фактори на околната среда са в своя оптимум, тогава е по-лесно да се толерира липсата на вода, отколкото когато други фактори са в дефицит или излишък.

Факторите на околната среда винаги действат върху организмите в комбинация. Освен това резултатът не е сбор от влиянието на няколко фактора, а е сложен процес на тяхното взаимодействие. В същото време жизнеността на организма се променя, възникват специфични адаптивни свойства, които му позволяват да оцелее при определени условия и да толерира колебания в стойностите на различни фактори.

Влиянието на факторите на околната среда върху тялото може да бъде представено под формата на диаграма (фиг. 94).

Най-благоприятната интензивност на фактора на околната среда за тялото се нарича оптимална или оптимално.

Отклонението от оптималното действие на фактора води до инхибиране на жизнените функции на организма.

Нарича се границата, отвъд която е невъзможно съществуването на един организъм граница на издръжливост.

Тези граници са различни за различните видове и дори за различните индивиди от един и същи вид. Например, горните слоеве на атмосферата, термалните извори и ледената пустиня на Антарктика са извън границите на издръжливост за много организми.

Фактор на околната среда, който излиза извън границите на издръжливостта на организма, се нарича ограничаване.

Има горна и долна граница. И така, за рибите ограничаващият фактор е водата. Извън водната среда животът им е невъзможен. Понижаването на температурата на водата под 0 °C е долната граница, а повишаването над 45 °C е горната граница на издръжливост.

ориз. 94.Схема на действие на фактор на околната среда върху тялото

По този начин оптимално отразява характеристиките на условията на живот на различни видове. В съответствие с нивото на най-благоприятните фактори организмите се разделят на топло- и студолюбиви, влаголюбиви и сухоустойчиви, светлолюбиви и сенкоустойчиви, адаптирани към живот в солени и сладки води и др. колкото по-широка е границата на издръжливост, толкова по-пластичен е организмът. Освен това границата на издръжливост по отношение на различни фактори на околната среда варира при различните организми. Например влаголюбивите растения могат да понасят големи температурни промени, докато липсата на влага е пагубна за тях. Тясно адаптираните видове са по-малко пластични и имат малка граница на издръжливост; широко адаптираните видове са по-пластични и имат широк диапазон на колебания във факторите на околната среда.

За рибите, живеещи в студените морета на Антарктида и Северния ледовит океан, диапазонът на допустимите температури е 4-8 °C. С повишаване на температурата (над 10 °C) те спират да се движат и изпадат в термичен ступор. От друга страна, рибите от екваториалните и умерените ширини понасят температурни колебания от 10 до 40 °C. Топлокръвните животни имат по-широк диапазон на издръжливост. Така арктическите лисици в тундрата могат да понасят температурни промени от -50 до 30 °C.

Умерените растения могат да издържат на температурни колебания от 60-80 °C, докато тропическите растения имат много по-тесен температурен диапазон: 30-40 °C.

Взаимодействие на факторите на околната средае, че промяната на интензивността на един от тях може да стесни границата на издръжливост до друг фактор или, обратно, да я увеличи. Например, оптималната температура повишава толерантността към липса на влага и храна. Високата влажност значително намалява устойчивостта на тялото към високи температури. Интензивността на излагане на фактори на околната среда е в пряка зависимост от продължителността на това излагане. Дългосрочното излагане на високи или ниски температури е вредно за много растения, докато растенията понасят нормално краткосрочните промени. Ограничаващите фактори за растенията са съставът на почвата, наличието на азот и други хранителни вещества в нея. Така че детелината расте по-добре в почви, бедни на азот, а копривата прави обратното. Намаляването на съдържанието на азот в почвата води до намаляване на устойчивостта на суша на зърнените култури. Растенията растат по-зле на солени почви; много видове изобщо не се вкореняват. По този начин адаптивността на организма към отделните фактори на околната среда е индивидуална и може да има както широк, така и тесен диапазон на издръжливост. Но ако количествената промяна на поне един от факторите надхвърли границата на издръжливост, тогава, въпреки факта, че другите условия са благоприятни, организмът умира.

Съвкупността от фактори на околната среда (абиотични и биотични), които са необходими за съществуването на даден вид, се нарича екологична ниша.

Екологичната ниша характеризира начина на живот на организма, неговите условия на живот и хранене. За разлика от нишата, понятието местообитание обозначава територията, на която живее даден организъм, т.е. неговия „адрес“. Например тревопасните обитатели на степите, кравите и кенгуруто, заемат една и съща екологична ниша, но имат различни местообитания. Напротив, обитателите на гората - катерица и лос, също класифицирани като тревопасни, заемат различни екологични ниши. Екологичната ниша винаги определя разпространението на даден организъм и неговата роля в общността.

| |
§ 67. Въздействие на определени фактори на околната среда върху организмите§ 69. Основни свойства на популациите

Подобни страници

Закон за оптимума.Екологичните фактори на околната среда имат количествен израз. Всеки фактор има определени граници на положително въздействие върху организмите (фиг. 2). Както недостатъчното, така и прекомерното действие на фактора се отразява негативно върху жизнената активност на индивидите.

Във връзка с всеки фактор могат да се разграничат оптимална зона (зона на нормална жизнена активност), зона на песимум (зона на депресия), горна и долна граница на издръжливостта на организма.

Оптимална зона или оптимум (от лат. оптимално- най-благородното, най-доброто), - такова количество фактор на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организмите е максимална.

Зона на песимум, или песимум (от лат. песимум -причиняват вреда, понасят щети) - такова количество фактор на околната среда, при което се потиска интензивността на жизнената дейност на организмите.

Горна граница на издръжливост - максималното количество фактор на околната среда, при което е възможно съществуването на даден организъм.

ориз. 2.

Долна граница на издръжливост - минималното количество фактор на околната среда, при което е възможно съществуването на даден организъм.

Отвъд границите на издръжливост съществуването на един организъм е невъзможно.

Извивката може да бъде широка или тясна, симетрична или асиметрична. Формата му зависи от вида на организма, от естеството на фактора и от това коя от реакциите на тялото е избрана като отговор и на какъв етап от развитието.

Стойностите на фактора на околната среда между горната и долната граница на издръжливост се наричат зона на толерантност.

Наричат се видове с широка зона на толерантност еврибионт (от гръцки euris - широк), с тесен - стенобионт (от гръцки стъбла - тясна) (фиг. 3 и 4).

Наричат се организми, които понасят големи температурни колебания евритермна и адаптиран към тесен температурен диапазон - стенотермичен. По същия начин, по отношение на натиска, те се различават еври- и стенобат организми, по отношение на влажността - еври- и стенохидрични, във връзка със степента на

ориз. 3.1 - еврибионт: 2 - стенобионт

ориз. 4.

среда за осоляване - еври- и стенохалин,по отношение на съдържанието на кислород във водата - еври- и стеноксибионт,във връзка с писането - еври- и стенофаги,по отношение на местообитанието - еври- и стено-оик,и т.н.

По този начин посоката и интензивността на действие на даден фактор от околната среда зависи от количествата, в които се приема и в комбинация с какви други фактори действа. Няма абсолютно полезни или вредни фактори на околната среда: всичко е въпрос на количество. Например, ако температурата на околната среда е твърде ниска или твърде висока, тоест извън границите на издръжливост на живите организми, това е лошо за тях. Само оптималните стойности са благоприятни. В същото време факторите на околната среда не могат да се разглеждат изолирано един от друг. Например, ако тялото изпитва липса на вода, то по-трудно понася високите температури.

Феноменът на аклиматизацията.Позицията на границите на оптимума и издръжливостта на факторния градиент може да се измести в определени граници. Например, човек може по-лесно да понася по-ниски температури на околната среда през зимата, отколкото през лятото, и по-високи температури, обратно. Това явление се нарича аклиматизация (или аклиматизация).Аклиматизацията настъпва при смяна на сезоните или при навлизане в район с различен климат.

Неяснотата на ефекта на фактора върху различни функции на тялото.

Едно и също количество фактор има различни ефекти върху различните функции на тялото. Оптимумът за някои процеси може да бъде песимум за други. Например при растенията максималната интензивност на фотосинтезата се наблюдава при температура на въздуха +25...+35 °C, а на дишането - +55 °C (фиг. 5). Съответно при по-ниски температури ще има увеличение на растителната биомаса, а при по-високи ще има загуба на биомаса. При хладнокръвни животни повишаването на температурата до +40 ° C или повече значително увеличава скоростта на метаболитните процеси в тялото, но инхибира двигателната активност и животните изпадат в термичен ступор. При хората тестисите са разположени извън таза, тъй като сперматогенезата изисква по-ниски температури. За много риби температурата на водата, която е оптимална за узряване на гамети, е неблагоприятна за хвърляне на хайвера, което се случва при различна температура.

Жизненият цикъл, в който през определени периоди организмът изпълнява предимно определени функции (хранене, растеж, размножаване, заселване и др.), Винаги е в съответствие със сезонните промени в комплекс от фактори на околната среда. Подвижните организми могат

ориз. 5.t MUH, t onm, t MaKC- минимална, оптимална и максимална температура за растеж на растенията (засенчена зона)

също променят местообитанията за успешното изпълнение на всичките си жизнени функции.

Екологична валентност на вида.Екологичните валенции на отделните индивиди не съвпадат. Те зависят от наследствените и онтогенетичните особености на отделните индивиди: пол, възраст, морфологични, физиологични и др. Следователно екологичната валентност на даден вид е по-широка от екологичната валентност на всеки отделен индивид. Например за воденичарския молец - един от вредителите по брашното и зърнените продукти - критичната минимална температура за гъсениците е -7 °C, за възрастните форми - 22 °C,

а за яйцата - 27 °C. Слана от -10 °C убива гъсениците, но не е опасна за

имаго и яйца на този вредител.

Екологичен спектър на вида.Наборът от екологични валентности на даден вид по отношение на различни фактори на околната среда е екологичен спектър на вида.Екологичните спектри на различните видове се различават един от друг. Това позволява на различни видове да заемат различни местообитания. Познаването на екологичния спектър на даден вид позволява успешното въвеждане на растения и животни.

Взаимодействие на факторите.В природата факторите на околната среда действат заедно, тоест по комплексен начин. Комбинираното въздействие на няколко фактора на околната среда върху тялото се нарича съзвездие.Оптималната зона и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да се изместят в зависимост от силата, с която и в каква комбинация действат едновременно други фактори. Например високите температури се понасят по-трудно при недостиг на вода, силният вятър засилва ефекта на студа, жегата се понася по-лесно при сух въздух и т.н. По този начин един и същ фактор в комбинация с други има различни въздействия върху околната среда (фиг. 6). Съответно един и същ екологичен резултат може да бъде получен по различни начини. Например, компенсирането на липсата на влага може да се извърши чрез поливане или понижаване на температурата. Създава се ефект на частична размяна на фактори. Взаимната компенсация на факторите на околната среда обаче има определени граници и е невъзможно напълно да се замени един от тях с друг.

ориз. 6. Смъртност на яйцата на боровата копринена буба Dendrolimuspiniпри различни комбинации от температура и влажност (по N.M. Chernova, A.M. Bylova, 2004)

Така че абсолютното отсъствие на някое от задължителните условия на живот не може да бъде заменено от други фактори на околната среда, но дефицитът или излишъкът на някои фактори на околната среда може да бъде компенсиран от действието на други фактори на околната среда. Например, пълната (абсолютна) липса на вода не може да бъде компенсирана от други фактори на околната среда. Въпреки това, ако другите фактори на околната среда са в своя оптимум, тогава е по-лесно да се толерира липсата на вода, отколкото когато други фактори са в дефицит или излишък.

Закон за ограничаващия фактор.Възможностите за съществуване на организмите са предимно ограничени от онези фактори на средата, които са най-отдалечени от оптимума. Нарича се екологичен фактор, чиято количествена стойност надхвърля издръжливостта на вида ограничаващ (ограничаващ) фактор. Такъв фактор ще ограничи съществуването (разпространението) на вида, дори ако всички други фактори са благоприятни (фиг. 7).

ориз.

Ограничаващите фактори определят географския ареал на вида. Например, придвижването на даден вид към полюсите може да бъде ограничено от липса на топлина, а към сухи райони от липса на влага или твърде високи температури.

Човешкото познаване на ограничаващите фактори за определен тип организми позволява, чрез промяна на условията на околната среда, да потиска или стимулира неговото развитие.

Битови условия и битови условия.Комплексът от фактори, под влиянието на които протичат всички основни жизнени процеси на организмите, включително нормалното развитие и размножаване, се нарича битови условия. Наричат се условия, при които не се осъществява размножаване условия на съществуване.

Организмите винаги се влияят от комплекс от фактори на околната среда. Най-благоприятната интензивност на фактора на околната среда за тялото се нарича оптимален,или оптимално.Отклонението от оптималното действие на фактора води до инхибиране на жизнените функции на организма. Нарича се границата, отвъд която е невъзможно съществуването на един организъм граница на издръжливост.За всеки организъм и вид като цяло има собствена граница за всеки фактор на околната среда. Фактор на околната среда, който надхвърля границите на издръжливостта на организма, се нарича ограничаване.Има горна и долна граница.

Оптималното отразява характеристиките на условията на живот на различните видове. Колкото по-широка е границата на издръжливост, толкова по-гъвкаво е тялото. Освен това границата на издръжливост по отношение на различни фактори на околната среда варира при различните организми. Тясно адаптираните видове са по-малко пластични и имат малка граница на издръжливост; широко адаптираните видове са по-пластични и имат широк диапазон на устойчивост на колебания във факторите на околната среда.

Взаимодействието на различни фактори на околната среда е, че промените в интензивността на един могат да намалят границата на издръжливост на друг фактор или, обратно, да го увеличат.

Например, оптималната температура повишава толерантността към липса на влага и храна.

Съвкупността от фактори на околната среда (абиотични и биотични), необходими за съществуването на даден вид, се нарича екологична ниша,който характеризира начина на живот на даден организъм, условията му на живот и хранене.

ВРЪЗКИ НА ОРГАНИЗМИТЕ

Биотичните фактори се проявяват във взаимоотношенията между съжителстващите организми и имат разнообразен характер.

Неутрализъм-- независими взаимоотношения между различни видове, живеещи заедно на една и съща територия (например катерица и лос).

Конкуренция-- вид връзка, която възниква между два вида със сходни нужди, живеещи на една и съща територия.

Наличието на един вид или организъм намалява хранителните ресурси и намалява района на разпространение на друг.

Например, потискане на растения от долния слой в гората, конкуренция между различни видове гризачи, живеещи в едно и също поле, ливада, хищници от една и съща гора и т.н. В резултат на това по-слабият конкурент умира или се заменя с по-силен един.

Хищничество-- взаимодействие на индивиди, при което единият от тях изпитва отрицателно въздействие от другия. Хищниците, които се хранят, унищожават плячката си.

Връзката между хищник и жертва се е развила в процеса на еволюцията. Хищниците действат като естествени регулатори на популацията на плячката. Увеличаването на броя на хищниците води до намаляване на популацията на плячката. На свой ред намаляването на броя на плячката води до намаляване на хищниците, които нямат храна. Пример за това е връзката между заек и вълк.

Симбиоза- съвместното съществуване на видове, които взаимно се облагодетелстват от такова съжителство. Пример за симбиоза е микоризата - връзката на корените на растенията и гъбичните хифи, съжителството на азотфиксиращи бактерии и бобови растения, връзката между анемоната и рака отшелник.

Безплатно зареждане-- взаимоотношения между организмите, когато един вид се възползва от присъствието на друг, въпреки че последният не се интересува от такова присъствие.

Например, хиените събират останките от плячка, която не е изядена от големи хищници, пилотните риби следват акули и делфини, хранейки се с остатъци от храна.

В някои случаи тялото или структурите на един вид могат да служат като местообитание или защита за друг. Този вид съжителство се нарича квартирант

Например кораловите рифове поддържат голям брой морски организми. Малки видове морски обитатели обитават телесната кухина на бодлокожия холотуриан. Епифитни растенияте се заселват на дървета, които им служат като точка на закрепване, и се хранят чрез фотосинтеза. Това са мъхове, лишеи и някои цъфтящи растения.

По този начин в биоценозата се наблюдават различни форми на взаимоотношения между организмите, които се основават на хранително, пространствено и други видове взаимодействие, регулират числеността на популацията и определят стабилността на общността.