Помня:

Какво се разбира под естествената и социална природа на човека?

Отговор. Човекът, както всички останали живи същества, е част от природата и продукт на естествената, биологична еволюция. Човекът, подобно на животното, се характеризира с инстинкти, жизнени потребности. Съществуват и биологично програмирани модели на човешкото поведение като специфичен биологичен вид. Биологичните фактори, които определят съществуването и развитието, се определят от набора от гени при хората, баланса на произвежданите хормони, метаболизма и други биологични фактори. Всичко това характеризира човека като биологично същество, определя неговата биологична природа. Но в същото време се различава от всяко животно и преди всичко по следните характеристики:

Произвежда своя собствена среда (жилища, дрехи, инструменти), докато животното не произвежда, използва само това, което е налично;

То променя околния свят не само според мярката на своята утилитарна потребност, но и според законите на познанието на този свят, както и според законите на морала и красотата, докато животното може да промени света си само според нуждите на неговите видове;

То може да действа не само по необходимост, но и в съответствие със свободата на своята воля и въображение, докато действието на животното е насочено изключително към задоволяване на физическите нужди (глад, инстинкт за потомство, група, видови инстинкти, и др.);

Способно да действа универсално, животното е само във връзка с конкретни обстоятелства;

То прави своята жизнена дейност обект (отнася се смислово към нея, целенасочено я променя, планира я), докато животното е идентично с жизнената си дейност и не го отличава от себе си.

Кои фактори се наричат ​​биотични и абиотични?

Отговор. Абиотични фактори - условия на атмосферата, морските и сладките води, почвата или дънните утайки) и физични или климатични фактори (температура, налягане, вятър, течения, радиационен режим и др.). Повърхностната структура (релеф), геоложки и климатични различия на земната повърхност създават огромно разнообразие от абиотични фактори, които играят неравномерна роля в живота на адаптираните към тях видове животни, растения и микроорганизми.

Какво е разнообразието от антропогенни фактори?

Отговор. Антропогенните фактори са много разнообразни. По природа антропогенните фактори се делят на:

Механични - натиск от колелата на автомобили, обезлесяване, препятствия за движението на организми и други подобни;

Физически - топлина, светлина, електрическо поле, промени в цвета, влажността и др.;

Химически - действието на различни химични елементи и техните съединения;

Биологични - влиянието на интродуцирани организми, отглеждане на растения и животни, горски насаждения и други подобни.

Пейзаж – изкуствени реки и езера, плажове, гори, ливади и др.

Според времето на възникване и продължителността на действие антропогенните фактори се разделят на следните групи:

Фактори, произведени в миналото: а) тези, които са престанали да действат, но последствията се усещат и сега (унищожаване на определени видове организми, прекомерна паша и др.); б) тези, които продължават да действат и в наше време (изкуствен релеф, водоеми, интродукции и др.);

Фактори, които се произвеждат в наше време: а) тези, които действат само в момента на производство (радиовълни, шум, светлина); б) тези, които са валидни за определено време и след приключване на производството (устойчиво химическо замърсяване, изсечена гора и др.).

Въпроси след § 9

Опишете закономерностите на действие на факторите на околната среда върху тялото?

Способността на организмите да се адаптират към определен диапазон от променливост на факторите на околната среда се нарича екологична пластичност. Тази характеристика е едно от най-важните свойства на всички живи същества: чрез регулиране на жизнената си дейност в съответствие с промените в условията на околната среда, организмите придобиват способността да оцеляват и да оставят потомство. Има горна и долна граница на издръжливост.

Факторите на околната среда влияят на живия организъм съвместно и едновременно. В същото време ефектът на един фактор зависи от силата и комбинацията от други фактори, действащи едновременно. Този модел се нарича взаимодействие на фактори. Например топлината или слана се понасят по-лесно в сух, а не във влажен въздух. Скоростта на изпаряване на водата от листата на растенията (транспирация) е много по-висока, ако температурата на въздуха е висока и времето е ветровито.

В някои случаи липсата на един фактор се компенсира частично от засилването на друг. Феноменът на частична взаимозаменяемост на факторите на околната среда се нарича компенсационен ефект. Например, увяхването на растенията може да бъде спряно както чрез увеличаване на количеството влага в почвата, така и чрез понижаване на температурата на въздуха, което намалява транспирацията; в пустините липсата на валежи се компенсира до известна степен от повишена относителна влажност през нощта; в Арктика дългите дневни часове през лятото компенсират липсата на топлина.

В същото време нито един от факторите на околната среда, необходими за тялото, не може да бъде напълно заменен с друг. Липсата на светлина прави живота на растенията невъзможен, въпреки най-благоприятната комбинация от други условия. Следователно, ако стойността на поне един от жизненоважните фактори на околната среда се доближи до критична стойност или надхвърли нея (под минимума или над максимума), тогава, въпреки оптималната комбинация от други условия, индивидите са застрашени от смърт. Такива фактори се наричат ​​ограничаващи (ограничаващи).

Какво е оптимумът, границите на издръжливост?

Отговор. Факторите на околната среда са количествено определени. По отношение на всеки фактор е възможно да се обособят оптимална зона (зона на нормална жизнена активност), зона на потискане и граници на издръжливостта на организма. Оптималното е количеството на фактора на околната среда, при което интензивността на жизнената дейност на организмите е максимална. В зоната на потискане жизнената активност на организмите се потиска. Отвъд границите на издръжливостта съществуването на организъм е невъзможно. Разграничаване на долната и горната граница на издръжливост.

Какъв е ограничаващият фактор?

Отговор. Фактор на околната среда, чиято количествена стойност надхвърля границите на издръжливостта на вида, се нарича ограничаващ фактор. Такъв фактор ще ограничи разпространението на вида, дори ако всички други фактори са благоприятни. Ограничаващите фактори определят географския обхват на даден вид. Познаването на човек за ограничаващите фактори за определен тип организъм дава възможност чрез промяна на условията на околната среда или да се потисне, или да се стимулира неговото развитие.

Фактори на околната среда, тяхното въздействие върху организмите

Температурните, физико-химичните, биологичните елементи на околната среда, които имат постоянно или периодично, пряко или косвено въздействие върху организмите и популациите, се наричат ​​фактори на околната среда.

Факторите на околната среда се разделят, както следва:

Абиотични - температурни и климатични условия, влажност, химичен състав на атмосферата, почва, вода, осветеност, особености на релефа;

Биотични - живи организми и преки продукти от тяхната жизнена дейност;

Антропогенен – човекът и преките продукти от неговата стопанска и друга дейност.

Основни абиотични фактори

1. Слънчева радиация: ултравиолетовите лъчи са вредни за тялото. Видимата част от спектъра осигурява фотосинтеза. Инфрачервените лъчи повишават температурата на околната среда и тялото на организмите.

2. Температурата влияе върху скоростта на метаболитните реакции. Животните с постоянна телесна температура се наричат ​​хомойотермни, а с променлива - пойкилотермни.

3. Влажността се характеризира с количеството вода в околната среда и вътре в тялото. Адаптациите на животните са свързани с усвояването на вода, съхраняването на мазнини като източник на вода по време на окисляване, с преминаването към хибернация в жегата. Растенията развиват коренови системи, удебеляват кутикулата на листата, намаляват площта на листната пластина и намаляват листата.

4. Климат – съвкупност от фактори, характеризиращи се със сезонна и дневна периодичност, дължаща се на въртенето на Земята около Слънцето и собствената й ос. Адаптациите на животните се изразяват в преход към хибернация през студения сезон, в ступор при пойкилотермни организми. При растенията адаптациите са свързани с прехода към състояние на покой (лято или зима). При големи загуби на вода редица организми изпадат в състояние на анабиоза - максимално забавяне на метаболитните процеси.

5. Биологични ритми - периодични колебания в интензивността на действието на факторите. Ежедневните биоритми определят външните и вътрешните реакции на организмите към смяната на деня и нощта

Организмите се адаптират (приспособяват) към влиянието на определени фактори в процеса на естествения подбор. Техните адаптивни възможности се определят от нормата на реакция по отношение на всеки от факторите, както постоянно действащи, така и вариращи в стойностите си. Например, продължителността на дневните часове в определен регион е постоянна, докато температурата и влажността могат да се колебаят в доста широки граници.

Факторите на околната среда се характеризират с интензивността на действието, оптималната стойност (оптимум), максималните и минималните стойности, в рамките на които е възможен животът на конкретен организъм. Тези параметри са различни за представителите на различните видове.

Отклонението от оптимума на който и да е фактор, като например намаляване на количеството храна, може да стесни границите на издръжливост на птици или бозайници във връзка с понижаване на температурата на въздуха.

Факторът, чиято стойност в момента е на границите на издръжливостта или извън тях, се нарича ограничаващ.

Организмите, които могат да съществуват в широк диапазон от колебания на факторите, се наричат ​​еврибионти. Например организмите, които живеят в континентален климат, понасят големи колебания в температурата. Такива организми обикновено имат широки области на разпространение.

Фактор интензитет минимум оптимален максимум

Ориз. 23. Влияние на фактора на околната среда върху живите организми: А - обща схема; Б - схема за топлокръвни и хладнокръвни животни

Основни биотични фактори

Организмите от един вид влизат във взаимоотношения от различно естество както помежду си, така и с представители на други видове. Тези връзки се подразделят съответно на вътрешновидови и междувидови.

Вътрешновидовите взаимоотношения се проявяват във вътрешновидовата конкуренция за храна, подслон, женска, както и в поведенчески особености, йерархия на отношенията между членовете на популацията.

Междувидови взаимоотношения:

Мутуализмът е форма на взаимноизгодна симбиотична връзка между две популации от различни видове;

Коменсализмът е форма на симбиоза, при която връзката е от полза преди всичко за един от двата вида, живеещи заедно (пилотни риби и акули);

Хищничеството е връзка, при която индивиди от един вид убиват и ядат индивиди от друг вид.

Антропогенните фактори са свързани с човешката дейност, под въздействието на които околната среда се променя и формира. Човешката дейност обхваща почти цялата биосфера: минното дело, развитието на водните ресурси, развитието на авиацията и астронавтиката влияят на състоянието на биосферата. В резултат на това в биосферата възникват разрушителни процеси, които включват замърсяване на водата, "парников ефект", свързан с повишаване на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата, нарушения на озоновия слой, "киселинни дъждове" и др.

Биогеоценоза

Биогеоценозата е съвкупност от популации от различни видове, живеещи заедно и взаимодействащи помежду си и с неживата природа, образуващи сложна, саморегулираща се система в относително хомогенни условия на околната среда. Терминът е въведен от V.N. Сукачев.

Съставът на биогеоценозата включва: биотоп (нежива част от околната среда) и биоценоза (всички видове организми, обитаващи биотопа).

Съвкупността от растения, живеещи в дадена биогеоценоза, обикновено се нарича фитоценоза, съвкупността от животни - зооценоза, съвкупността от микроорганизми - микробиоценоза.

Характеристики на биогеоценозата:

Биогеоценозата има естествени граници;

При биогеоценозата си взаимодействат всички фактори на околната среда;

Всяка биогеоценоза се характеризира с определена циркулация на вещества и енергия;

Биогеоценозата е относително стабилна във времето и е способна на саморегулация и саморазвитие при еднопосочни промени в биотопа. Смяната на биоценозите се нарича сукцесия.

Структура на биогеоценозата:

Продуценти - растения, които произвеждат органични вещества в процеса на фотосинтеза;

Консуматори - консуматори на готова органична материя;

Разложители - бактерии, гъбички, както и животни, които се хранят с мърша и оборски тор - разрушители на органични вещества, превръщайки ги в неорганични.

Изброените компоненти на биогеоценозата представляват трофични нива, свързани с обмена и преноса на хранителни вещества и енергия.

Организмите с различни трофични нива образуват хранителни вериги, в които веществата и енергията се пренасят поетапно от ниво на ниво. На всяко трофично ниво се използва 5-10% от енергията на постъпващата биомаса.

Хранителните вериги обикновено се състоят от 3-5 брънки, например: растения-крава-човек; растения-калинка-синигер-ястреб; растения-муха-жаба-змия-орел.

Масата на всяко следващо звено в хранителната верига намалява с около 10 пъти. Това правило се нарича правило на екологичната пирамида. Съотношенията на разходите за енергия могат да бъдат отразени в пирамидите от числа, биомаса, енергия.

Изкуствените биоценози, създадени от хора, занимаващи се със земеделие, се наричат ​​агроценози. Те имат голяма производителност, но нямат способност за саморегулиране и стабилност, тъй като зависят от вниманието на човек към тях.

Биосфера

Има две дефиниции на биосферата.

1. Биосферата е населената част от геоложката обвивка на Земята.

2. Биосферата е част от геоложката обвивка на Земята, чиито свойства се определят от дейността на живите организми.

Второто определение обхваща по-широка област: в края на краищата атмосферният кислород, образуван в резултат на фотосинтезата, се разпределя в атмосферата и присъства там, където няма живи организми.

Биосферата, според първото определение, се състои от литосферата, хидросферата и долните слоеве на атмосферата - тропосферата. Границите на биосферата са ограничени от озоновия екран, чиято горна граница е на височина 20 km, а долната – на дълбочина около 4 km.

Биосферата, според второто определение, включва цялата атмосфера.

Учението за биосферата и нейните функции е разработено от акад. V.I. Вернадски.

Биосферата е зоната на разпространение на живота на Земята, включително живата материя (вещество, което е част от живите организми). Биоинертното вещество е вещество, което не е част от живите организми, а се образува поради тяхната дейност (почва, естествени води, въздух).

Живата материя, която съставлява по-малко от 0,001% от масата на биосферата, е най-активната част от биосферата.

В биосферата протича постоянна миграция на вещества както от биогенен, така и от абиогенен произход, в което основна роля играят живите организми. Циркулацията на веществата определя стабилността на биосферата.

Основният източник на енергия за поддържане на живота в биосферата е Слънцето. Неговата енергия се превръща в енергията на органичните съединения в резултат на фотосинтетичните процеси, протичащи във фототрофните организми. Енергията се натрупва в химичните връзки на органичните съединения, които служат като храна за тревопасните и хищните животни. Органичните хранителни вещества се разлагат в процеса на метаболизма и се отделят от тялото. Изолираните или мъртвите останки от своя страна се разграждат от бактерии, гъбички и някои други организми. Получените химични съединения и елементи участват в циркулацията на веществата.

Биосферата се нуждае от постоянен приток на външна енергия, тъй като цялата химическа енергия се превръща в топлинна енергия.

Функции на биосферата:

Газ - отделяне и усвояване на кислород и въглероден диоксид, редукция на азот;

Концентрация - натрупването от организмите на химични елементи, разпръснати във външната среда;

Редокс – окисляване и редукция на веществата по време на фотосинтезата и енергийния метаболизъм;

Биохимичен – реализира се в процеса на метаболизма.

Енергия - свързана с използването и преобразуването на енергията.

В резултат на това биологичната и геоложката еволюция протичат едновременно и са тясно взаимосвързани. Геохимичната еволюция протича под влиянието на биологичната еволюция.

Масата на цялото живо вещество на биосферата е нейната биомаса, която е приблизително 2,4-1012 тона.

Организмите, обитаващи сушата, съставляват 99,87% от общата биомаса, океанската биомаса - 0,13%. Количеството биомаса се увеличава от полюсите до екватора. Биомасата (B) се характеризира с:

а) производителност - увеличението на веществото на единица площ (P);

б) скорост на възпроизводство - съотношението на продукцията към биомасата за единица време (P/B).

Най-продуктивни са тропическите и субтропичните гори.

Частта от биосферата, която е под влиянието на активната човешка дейност, се нарича ноосфера – сферата на човешкия ум. Терминът предполага разумно влияние на човека върху биосферата в съвременната епоха на научно-техническия прогрес. Най-често обаче това влияние е пагубно за биосферата, което от своя страна е вредно за човечеството.

Циркулацията на вещества и енергия в биосферата се дължи на жизнената дейност на организмите и е необходимо условие за тяхното съществуване. Циклите не са затворени, така че химичните елементи се натрупват във външната среда и в организмите.

Въглеродът се поема от растенията по време на фотосинтезата и се освобождава от организмите по време на дишането. Той също така се натрупва в околната среда под формата на изкопаеми горива и в организмите под формата на резерви от органични вещества.

Азотът се превръща в амониеви соли и нитрати в резултат на дейността на азотфиксиращи и нитрифициращи бактерии. След това, след използване на азотни съединения от организмите и денитрификация от разложители, азотът се връща в атмосферата. Сярата се намира под формата на сулфиди и свободна сяра в морските седиментни скали и почва. Превръщайки се в сулфати в резултат на окисляване от сярни бактерии, той се включва в растителните тъкани, след което, заедно с остатъците от техните органични съединения, се излага на анаеробни разложители. Образуваният в резултат на тяхната дейност сероводород отново се окислява от серни бактерии.

Фосфорът се намира в състава на скалните фосфати, в сладководни и океански седименти и в почви. В резултат на ерозията фосфатите се отмиват и в кисела среда стават разтворими с образуването на фосфорна киселина, която се абсорбира от растенията. В животинските тъкани фосфорът е част от нуклеиновите киселини и костите. В резултат на разлагане от разложителите на остатъците от органични съединения, той отново се връща в почвата, а след това и в растенията.

Всички свойства или компоненти на околната среда, които влияят върху организмите, се наричат фактори на околната среда. Светлина, топлина, концентрация на соли във вода или почва, вятър, градушка, врагове и патогени - всичко това са фактори на околната среда, чийто списък може да бъде много голям.

Сред тях се отличават абиотиченсвързани с неживата природа и биотиченсвързани с влиянието на организмите един върху друг.

Факторите на околната среда са изключително разнообразни и всеки вид, изпитвайки тяхното влияние, реагира на него по различен начин. Въпреки това, има някои общи закони, които управляват реакциите на организмите към всеки фактор на околната среда.

Главният сред тях - закон на оптимума. Той отразява как живите организми понасят различни по сила на факторите на околната среда. Силата на всеки от тях непрекъснато се променя. Живеем в свят с променливи условия и само на определени места на планетата стойностите на някои фактори са повече или по-малко постоянни (в дълбините на пещерите, на дъното на океаните).

Законът за оптимума се изразява във факта, че всеки фактор на околната среда има определени граници на положително въздействие върху живите организми.

При отклонение от тези граници знакът на удара се променя на обратен. Например животните и растенията не понасят екстремни горещини и екстремни студове; средните температури са оптимални. По същия начин както сушата, така и постоянните обилни дъждове са еднакво неблагоприятни за културата. Законът за оптимума показва мярката на всеки фактор за жизнеспособността на организмите. На графиката тя е изразена като симетрична крива, показваща как се променя жизнената активност на вида при постепенно нарастване на въздействието на фактора (фиг. 13).

Фигура 13. Схема на действието на факторите на околната среда върху живите организми. 1,2 - критични точки
(щракнете върху изображението, за да го увеличите)

В центъра под кривата - оптимална зона. При оптимални стойности на фактора организмите активно растат, хранят се и се размножават. Колкото повече стойността на фактора се отклонява надясно или наляво, т.е. в посока на намаляване или увеличаване на силата на действие, толкова по-неблагоприятна е тя за организмите. Кривата, отразяваща жизнената активност, пада рязко надолу от двете страни на оптимума. Ето две песимални зони. В пресечната точка на крива с хоризонтална ос има две критични точки. Това са стойностите на фактора, който организмите вече не могат да издържат, отвъд който настъпва смъртта. Разстоянието между критичните точки показва степента на издръжливост на организмите към промяна на фактора. Условия, близки до критичните точки, са особено трудни за оцеляване. Такива условия се наричат екстремни.

Ако начертаете криви за оптимума на фактор, като температура, за различни видове, тогава те няма да съвпадат. Често това, което е оптимално за един вид, е песимистично за друг или дори извън критичните точки. Камилите и джербоите не можеха да живеят в тундрата, а северните елени и лемингите не можеха да живеят в горещите южни пустини.

Екологичното разнообразие на видовете се проявява и в положението на критичните точки: в някои те са близки, в други са широко разположени. Това означава, че редица видове могат да живеят само в много стабилни условия, с лека промяна на факторите на околната среда, докато други издържат на големи колебания. Например, едно докосващо растение изсъхва, ако въздухът не е наситен с водна пара, а перата понася добре промените във влажността и не умира дори при суша.

Така законът за оптимума ни показва, че всеки вид има своя собствена мярка за влиянието на всеки фактор. Както намаляването, така и увеличаването на експозицията извън тази мярка водят до смърт на организмите.

За да разберем връзката на видовете с околната среда, това е също толкова важно закон на ограничаващия фактор.

В природата организмите се влияят едновременно от цял ​​комплекс от фактори на околната среда в различни комбинации и с различна сила. Не е лесно да се изолира ролята на всеки един от тях. Кое означава повече от другото? Това, което знаем за закона за оптимума, ни позволява да разберем, че няма изцяло положителни или отрицателни, важни или второстепенни фактори, но всичко зависи от силата на влиянието на всеки.

Законът за ограничаващия фактор гласи, че най-значимият фактор е този, който се отклонява най-много от оптималните стойности за организма.

Именно от него зависи оцеляването на индивидите в този конкретен период. В други периоди от време други фактори могат да станат ограничаващи и в хода на живота организмите се сблъскват с различни ограничения върху жизнената си дейност.

Практиката на селското стопанство непрекъснато се сблъсква със законите на оптимума и на ограничаващия фактор. Например, растежът и развитието на пшеницата и следователно реколтата е постоянно ограничена или от критични температури, или от липса или излишък на влага, или от липса на минерални торове, а понякога и от такива катастрофални последици като градушка и бури . Необходими са много усилия и средства, за да се поддържат оптимални условия за посевите и в същото време, на първо място, да се компенсира или смекчи ефекта именно от ограничаващите фактори.

Условията на местообитанията на различните видове са изненадващо разнообразни. Някои от тях, например, някои малки акари или насекоми, прекарват целия си живот в листа на растение, което за тях е целият свят, други владеят обширни и разнообразни пространства, като северни елени, китове в океана, прелетни птици .

В зависимост от това къде живеят представители на различните видове, те са засегнати от различни набори от фактори на околната среда. На нашата планета има няколко основна среда за живот, силно различаващи се в условията на съществуване: вода, земя-въздух, почва. За местообитания служат и самите организми, в които живеят други.

Водна среда на живот.Всички водни обитатели, въпреки различията в начина на живот, трябва да бъдат адаптирани към основните характеристики на тяхната среда. Тези характеристики се определят преди всичко от физическите свойства на водата: нейната плътност, топлопроводимост и способността да разтваря соли и газове.

Плътностводата определя нейната значителна плаваща сила. Това означава, че теглото на организмите се облекчава във водата и става възможно да се води постоянен живот във водния стълб, без да потъва на дъното. Много видове, предимно малки, неспособни на бързо активно плуване, сякаш витаят във водата, като са в нея в окачено състояние. Колекцията от такива малки водни обитатели се нарича планктон. Съставът на планктона включва микроскопични водорасли, малки ракообразни, рибни яйца и ларви, медузи и много други видове. Планктонните организми се пренасят от течения, неспособни да им устоят. Наличието на планктон във водата прави възможно филтрирането на храненето, т.е. прецеждането с помощта на различни устройства, малки организми и суспендирани във водата частици храна. Развива се както при плуващи, така и при заседнали дънни животни, като морски лилии, миди, стриди и други. Заседналият начин на живот би бил невъзможен за водните обитатели, ако нямаше планктон, а той от своя страна е възможен само в среда с достатъчна плътност.

Плътността на водата затруднява активното движение в нея, така че бързо плуващите животни, като риби, делфини, калмари, трябва да имат силни мускули и опростена форма на тялото. Поради високата плътност на водата налягането нараства силно с дълбочината. Дълбоководните жители са в състояние да издържат на натиск, който е хиляди пъти по-висок, отколкото на земната повърхност.

Светлината прониква във водата само на малка дълбочина, така че растителните организми могат да съществуват само в горните хоризонти на водния стълб. Дори в най-чистите морета фотосинтезата е възможна само до дълбочини от 100-200 м. На големи дълбочини няма растения, а дълбоководните животни живеят в пълна тъмнина.

Температурен режимвъв водните обекти е по-мек, отколкото на сушата. Поради високия топлинен капацитет на водата, температурните колебания в нея се изглаждат и водните обитатели не се сблъскват с необходимостта да се адаптират към тежки студове или четиридесетградусова жега. Само в горещите извори температурата на водата може да се доближи до точката на кипене.

Една от трудностите на живота на водните обитатели е ограничено количество кислород. Разтворимостта му не е много висока и освен това силно намалява при замърсяване или нагряване на водата. Следователно в резервоарите понякога има замръзва- масова смърт на жителите поради недостиг на кислород, което настъпва по различни причини.

Солен съставоколната среда също е много важна за водните организми. Морските видове не могат да живеят в сладки води, а сладководни видове не могат да живеят в моретата поради неизправност на клетките.

Приземно-въздушна среда на живот.Тази среда има различен набор от функции. Като цяло е по-сложен и разнообразен от водата. Има много кислород, много светлина, по-резки температурни промени във времето и пространството, много по-слаби спада на налягането и често има дефицит на влага. Въпреки че много видове могат да летят, а малки насекоми, паяци, микроорганизми, семена и спори на растенията се пренасят от въздушни течения, организмите се хранят и размножават на повърхността на земята или растенията. В такава среда с ниска плътност като въздуха организмите се нуждаят от подкрепа. Следователно в сухоземните растения са развити механични тъкани, а при сухоземните животни вътрешният или външният скелет е по-изразен, отколкото при водните. Ниската плътност на въздуха улеснява придвижването в него.

М. С. Гиляров (1912-1985), голям зоолог, еколог, академик, основател на задълбочени изследвания в света на почвените животни, пасивният полет е овладян от около две трети от жителите на земята. Повечето от тях са насекоми и птици.

Въздухът е лош проводник на топлина. Това улеснява възможността за запазване на топлината, генерирана вътре в организмите, и поддържане на постоянна температура при топлокръвните животни. Самото развитие на топлокръвността стана възможно в земната среда. Предците на съвременните водни бозайници - китове, делфини, моржове, тюлени - някога са живели на сушата.

Земните обитатели имат много разнообразни адаптации, свързани с осигуряването на вода, особено в сухи условия. При растенията това е мощна коренова система, водоустойчив слой върху повърхността на листата и стъблата и способността да се регулира изпаряването на водата през устицата. При животните това също са различни характеристики на структурата на тялото и кожата, но освен това подходящото поведение също допринася за поддържането на водния баланс. Те могат например да мигрират към места за поливане или активно да избягват особено сухи условия. Някои животни могат да живеят целия си живот на суха храна, като джербои или добре познатия молец за дрехи. В този случай водата, необходима на тялото, възниква поради окисляването на съставните части на храната.

В живота на земните организми много други фактори на околната среда също играят важна роля, например съставът на въздуха, ветровете и топографията на земната повърхност. Времето и климатът са от особено значение. Жителите на земно-въздушната среда трябва да бъдат адаптирани към климата на частта от Земята, където живеят, и да издържат на променливостта на метеорологичните условия.

Почвата като жизнена среда.Почвата е тънък слой от земната повърхност, преработен от дейността на живите същества. Твърдите частици са проникнати в почвата с пори и кухини, пълни частично с вода и частично с въздух, така че малките водни организми също могат да обитават почвата. Обемът на малките кухини в почвата е много важна характеристика за нея. В рохкави почви може да бъде до 70%, а в гъсти почви - около 20%. В тези пори и кухини или на повърхността на твърди частици живеят огромно разнообразие от микроскопични същества: бактерии, гъбички, протозои, кръгли червеи, членестоноги. По-големите животни правят свои собствени проходи в почвата. Цялата почва е наситена с корени на растенията. Дълбочината на почвата се определя от дълбочината на проникване на корените и активността на ровещите се животни. Тя е не повече от 1,5-2 m.

Въздухът в почвените кухини винаги е наситен с водна пара, а съставът му е обогатен с въглероден диоксид и изтощен с кислород. По този начин условията на живот в почвата наподобяват водна среда. От друга страна, съотношението вода и въздух в почвите непрекъснато се променя в зависимост от метеорологичните условия. Температурните колебания са много резки близо до повърхността, но бързо се изглаждат с дълбочина.

Основната характеристика на почвената среда е постоянното снабдяване с органична материя, главно поради умиращите корени на растенията и падащите листа. Той е ценен източник на енергия за бактерии, гъбички и много животни, така че и почвата най-натоварената среда. Нейният скрит свят е много богат и разнообразен.

По появата на различни видове животни и растения може да се разбере не само в каква среда живеят, но и какъв живот водят в нея.

Ако имаме четирикрако със силно развити мускули на бедрата на задните крайници и много по-слаби на предните крайници, които също са скъсени, с относително къса шия и дълга опашка, тогава можем с увереност да кажем, че това е почва джъмпер, способен на бързи и маневрени движения, обитател на открити пространства. Ето как изглеждат известните австралийски кенгура, и пустинните азиатски джербои, и африканските скачащи, и много други скачащи бозайници - представители на различни разреди, живеещи на различни континенти. Те живеят в степите, прериите, саваните - където бързото движение по земята е основното средство за бягство от хищници. Дългата опашка служи като балансьор при бързи завои, в противен случай животните биха загубили равновесие.

Бедрата са силно развити на задните крайници и при скачащите насекоми – скакалци, скакалци, бълхи, бръмбари.

Компактно тяло с къса опашка и къси крайници, от които предните са много мощни и приличат на лопата или гребло, слепи очи, къс врат и къса, сякаш подстригана козина ни казват, че имаме подземно животно, което копае дупки и галерии. Това може да е горска къртица, степен плъх, австралийска торбеста къртица и много други бозайници, водещи подобен начин на живот.

Ровещи насекоми - мечките също имат компактно, набито тяло и мощни предни крайници, подобни на намалена булдозерна кофа. На външен вид те приличат на малка бенка.

Всички летящи видове са развили широки равнини - крила при птици, прилепи, насекоми или изправяне на гънки на кожата отстрани на тялото, като при плъзгащи се летящи катерици или гущери.

Организмите, заселващи се чрез пасивен полет, с въздушни течения, се характеризират с малки размери и много разнообразни форми. Всички те обаче имат едно общо нещо – силно развитие на повърхността спрямо телесното тегло. Това се постига по различни начини: поради дълги косми, четина, различни израстъци на тялото, неговото удължаване или сплескване и изсветляване на специфичното тегло. Така изглеждат малките насекоми и летящите плодове на растенията.

Външното сходство, което възниква при представители на различни несвързани групи и видове в резултат на подобен начин на живот, се нарича конвергенция.

Засяга главно тези органи, които пряко взаимодействат с външната среда, и е много по-слабо изразен в структурата на вътрешните системи - храносмилателната, отделителната и нервната система.

Формата на растението определя характеристиките на връзката му с външната среда, например начина, по който то издържа на студения сезон. Дърветата и високите храсти имат най-високите клони.

Формата на пълзящо растение - със слаб ствол, обвиващ други растения, може да бъде както в дървесни, така и в тревисти видове. Те включват грозде, хмел, ливадна витрина, тропически пълзящи растения. Увивайки се около стволовете и стъблата на изправени видове, растения, подобни на лиана, носят листата и цветовете си към светлината.

При сходни климатични условия на различни континенти възниква сходен външен вид на растителността, която се състои от различни, често напълно несвързани видове.

Външната форма, която отразява начина на взаимодействие с околната среда, се нарича жизнена форма на вида. Различните видове могат да имат сходна форма на животако водят близък начин на живот.

Формата на живот се развива по време на светската еволюция на видовете. Тези видове, които се развиват с метаморфоза, естествено променят своята форма на живот по време на жизнения цикъл. Сравнете, например, гъсеница и възрастна пеперуда, или жаба и нейната попова лъжичка. Някои растения могат да приемат различни форми на живот в зависимост от условията на отглеждане. Например, липа или череша могат да бъдат както изправено дърво, така и храст.

Съобществата от растения и животни са по-стабилни и пълноценни, ако включват представители на различни форми на живот. Това означава, че такава общност използва по-пълно ресурсите на околната среда и има по-разнообразни вътрешни връзки.

Съставът на жизнените форми на организмите в съобществата служи като индикатор за характеристиките на тяхната среда и настъпващите в нея промени.

Авиационни инженери внимателно изучават различните форми на живот на летящите насекоми. Създадени са модели на машини с размахващ полет, според принципа на движение във въздуха на двукрили и хименоптери. В съвременните технологии са проектирани машини за ходене, както и роботи с лостово и хидравлично движение, като животни от различни форми на живот. Такива машини могат да се движат по стръмни склонове и извън пътя.

Животът на Земята се развива в условия на редовна смяна на деня и нощта и редуване на сезоните поради въртенето на планетата около оста си и около Слънцето. Ритъмът на външната среда създава периодичност, тоест повтаряне на условията в живота на повечето видове. Редовно се повтарят както критични, трудни за преживяване периоди, така и благоприятни.

Адаптирането към периодични промени във външната среда се изразява в живите същества не само чрез пряка реакция на променящите се фактори, но и в наследствено фиксирани вътрешни ритми.

ежедневни ритми.Ежедневните ритми адаптират организмите към смяната на деня и нощта. При растенията, интензивният растеж, цъфтежът на цветята е насочен към определено време на деня. Животните през деня значително променят дейността си. На тази основа се разграничават дневни и нощни видове.

Ежедневният ритъм на организмите не е само отражение на промените във външните условия. Ако поставите човек, животни или растения в постоянна, стабилна среда без смяна на деня и нощта, тогава ритъмът на жизнените процеси се запазва, близък до ежедневния. Тялото сякаш живее според вътрешния си часовник, отчитайки времето.

Ежедневният ритъм може да улови много процеси в тялото. При хората около 100 физиологични характеристики са обект на дневния цикъл: сърдечна честота, ритъм на дишане, секреция на хормони, секреция на храносмилателните жлези, кръвно налягане, телесна температура и много други. Следователно, когато човек е буден, вместо да спи, тялото все още е настроено на нощно състояние и безсънните нощи са вредни за здравето.

Денонощните ритми обаче не се появяват при всички видове, а само при тези, в чийто живот смяната на деня и нощта играе важна екологична роля. Обитателите на пещери или дълбоки води, където няма такава промяна, живеят в други ритми. И сред земните жители дневната периодичност не се открива при всички.

При експерименти при строго постоянни условия плодовите мухи Drosophila поддържат ежедневен ритъм в продължение на десетки поколения. Тази периодичност е наследена при тях, както и при много други видове. Толкова дълбоки са адаптивните реакции, свързани с ежедневния цикъл на външната среда.

Нарушенията на циркадния ритъм на тялото при нощен труд, космически полети, гмуркане и др., представляват сериозен медицински проблем.

годишни ритми.Годишните ритми адаптират организмите към сезонните промени в условията. В живота на видовете периодите на растеж, размножаване, линеене, миграции, дълбок латентност естествено се редуват и повтарят по такъв начин, че организмите да посрещнат критичния сезон в най-стабилно състояние. Най-уязвимият процес - размножаването и отглеждането на млади животни - попада в най-благоприятния сезон. Тази периодичност на промените във физиологичното състояние през годината е до голяма степен вродена, тоест се проявява като вътрешен годишен ритъм. Ако например австралийски щрауси или диво куче динго бъдат поставени в зоопарк в Северното полукълбо, размножителният им период ще започне през есента, когато в Австралия е пролет. Преструктурирането на вътрешните годишни ритми става с голяма трудност, през редица поколения.

Подготовката за размножаване или презимуване е дълъг процес, който започва в организмите много преди настъпването на критичните периоди.

Резките краткотрайни промени на времето (летни слани, зимни размразявания) обикновено не нарушават годишните ритми на растенията и животните. Основният фактор на околната среда, на който организмите реагират в своите годишни цикли, не са случайните промени на времето, а фотопериод- промени в съотношението на деня и нощта.

Продължителността на дневните часове се променя естествено през цялата година и именно тези промени служат като точен сигнал за наближаването на пролетта, лятото, есента или зимата.

Нарича се способността на организмите да реагират на промените в дължината на деня фотопериодизъм.

Ако денят се съкрати, видът започва да се подготвя за зимата, ако се удължи, за активен растеж и размножаване. В този случай за живота на организмите не е важен факторът за промяна на продължителността на деня и нощта, а неговият алармена стойност, което показва предстоящите дълбоки промени в природата.

Както знаете, продължителността на деня силно зависи от географската ширина. В северното полукълбо на юг летният ден е много по-кратък, отколкото в северното. Следователно южните и северните видове реагират различно на една и съща промяна на деня: южните започват да се размножават в по-кратък ден от северните.

ФАКТОРИ НА ОКОЛНАТА СРЕДА

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. „Обща биология“. Москва, "Просвещение", 2000 г

• Тема 18. "Местообитание. Екологични фактори." Глава 1; с. 10-58
• Тема 19. "Популации. Видове взаимоотношения между организмите." глава 2 §8-14; с. 60-99; глава 5 § 30-33
• Тема 20. „Екосистеми“. глава 2 §15-22; с. 106-137
• Тема 21. "Биосфера. Цикъл на материята." глава 6 §34-42; с. 217-290

Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http:// www. всичко най-добро. en/

ФАКТОРИ НА ОКОЛНАТА СРЕДА

Фактори на околната среда - това са определени условия и елементи на околната среда, които имат специфичен ефект върху живия организъм. Тялото реагира на действието на факторите на околната среда с адаптивни реакции. Факторите на околната среда определят условията за съществуване на организмите.

Класификация на факторите на околната среда (по произход)

1. Абиотични фактори е съвкупност от фактори от нежива природа, които влияят върху живота и разпространението на живите организми. Сред тях се отличават:

1.1. Физически фактори- такива фактори, чийто източник е физическо състояние или явление (например температура, налягане, влажност, движение на въздуха и др.).

1.2. Химични фактори- такива фактори, които се дължат на химичния състав на околната среда (соленост на водата, съдържание на кислород във въздуха и др.).

1.3. Едафични фактори(почва) - съвкупност от химични, физични, механични свойства на почвите и скалите, които засягат както организмите, за които те са местообитание, така и кореновата система на растенията (влажност, структура на почвата, съдържание на хранителни вещества и др.).

2. Биотични фактори - съвкупност от влияния на жизнената дейност на едни организми върху жизнената дейност на други, както и върху неживия компонент на местообитанието.

2.1. Вътревидови взаимодействияхарактеризират взаимоотношенията между организмите на ниво популация. Те се основават на вътрешновидова конкуренция.

2.2. Междувидови взаимодействияхарактеризират взаимоотношенията между различните видове, които могат да бъдат благоприятни, неблагоприятни и неутрални. Съответно, ние обозначаваме естеството на въздействието като +, - или 0. Тогава са възможни следните видове комбинации от междувидови отношения:

00 неутрализъм- двата вида са независими и не оказват влияние един върху друг; рядко се срещат в природата (катерица и лос, пеперуда и комар);

+0 коменсализъм- единият вид носи ползи, докато другият няма полза, вреди също; (големите бозайници (кучета, елени) служат като носители на плодове и семена на растения (репей), без да получават никаква вреда или полза);

-0 аменсализъм- един вид изпитва инхибиране на растежа и размножаването от друг; (светлолюбивите билки, растящи под смърч, страдат от засенчване, а това е безразлично към самото дърво);

++ симбиоза- взаимноизгодни отношения:

? мутуализъм- видовете не могат да съществуват един без друг; смокини и пчели-опрашители; лишеи;

? прото-операция- съвместното съществуване е от полза и за двата вида, но не е предпоставка за оцеляване; опрашване от пчели на различни ливадни растения;

- - конкуренция- всеки от видовете оказва неблагоприятно въздействие върху другия; (растенията се конкурират помежду си за светлина и влага, т.е. когато използват едни и същи ресурси, особено ако са недостатъчни);

Хищничество – хищен вид се храни със своята плячка;

2 .3. Въздействие върху неживата природа(микроклимат). Например, в гората, под въздействието на растителната покривка, се създава специален микроклимат или микросреда, където в сравнение с открито местообитание се създава собствен температурен и влажен режим: през зимата е с няколко градуса по-топло, през лятото е по-хладно и по-влажно. Създава се специална микросреда и в короните на дърветата, в дупките, в пещерите и др.

3. Антропогенни фактори - фактори, генерирани от човешката дейност и засягащи природната среда: пряко човешко въздействие върху организмите или въздействие върху организмите чрез човешка промяна в местообитанието им (замърсяване на околната среда, ерозия на почвата, обезлесяване, опустиняване, намаляване на биологичното разнообразие, изменение на климата и др.). ). Различават се следните групи антропогенни фактори:

1. промяна в структурата на земната повърхност;

2. промяна в състава на биосферата, кръговрата и баланса на съставните й вещества;

3. изменение на енергийния и топлинния баланс на отделни участъци и райони;

4. промени, въведени в биотата.

Има и друга класификация на факторите на околната среда. Повечето фактори качествено и количествено се променят с течение на времето. Например климатичните фактори (температура, осветеност и др.) се променят през деня, сезона и годината. Наричат ​​се фактори, които се променят редовно с течение на времето периодично издание . Те включват не само климатични, но и някои хидрографски - приливи и отливи, някои океански течения. Факторите, които възникват неочаквано (изригване на вулкан, атака на хищник и др.), се наричат непериодични .

Модели на действие на факторите на околната среда

Влиянието на факторите на околната среда върху живите организми се характеризира с определени количествени и качествени закономерности.

Германският селскостопански химик Й. Либих, наблюдавайки ефекта на химическите торове върху растенията, установява, че ограничаването на дозата на който и да е от тях води до забавяне на растежа. Тези наблюдения позволиха на учения да формулира правило, което се нарича закон за минимума (1840 г.).

Закон за минимума : жизнените възможности на организма (добив, производство) зависят от фактор, чието количество и качество е близо до минимума, изискван от организма или екосистемата (въпреки факта, че други фактори могат да присъстват в излишък и да не се използват напълно ). екологична адаптация абиотична почва

Същите вещества, които са в излишък, също намаляват добива. Продължавайки изследванията, през 1913 г. американският биолог У. Шелфорд формулира закона за толерантността.

Закон за толерантността: жизнените способности на организма се определят от фактори на околната среда, които са не само на минимум, но и на максимум, тоест както дефицитът, така и излишъкът на фактор на околната среда могат да определят жизнеспособността на организма. Например, липсата на вода затруднява растението да усвоява минерали, а излишъкът причинява гниене и вкисляване на почвата.

Факторите, които възпрепятстват развитието на даден организъм поради техния дефицит или излишък спрямо нуждата (оптимално съдържание), се наричат ограничаване .

В естеството на въздействието на факторите на околната среда върху тялото и в отговорите могат да се идентифицират редица общи закономерности, които се вписват в някаква обща схема на въздействието на фактора на околната среда върху жизнената дейност на организма (фиг. 3) .

На фиг. 3, интензитетът на фактора (например температура, осветеност и т.н.) се изобразява по оста на абсцисата и се изобразява реакцията на тялото към въздействието на фактор на околната среда (например скорост на растеж, производителност и т.н.) по оста на ординатите.

Обхватът на фактора на околната среда е ограничен от праговите стойности (точки A и D), при които съществуването на организма все още е възможно. Това са долната (A) и горната (D) граница на живота. Точки B и C съответстват на границите на нормалния живот.

Действието на фактора на околната среда се характеризира с наличието на три зони, образувани от характерни прагови точки:

1 - зона на оптимум - зона на нормален живот,

2 - зони на стрес (зона на минимум и зона на максимум) - зони на нарушена жизнена активност поради липса или излишък на фактор,

3 - зона на смъртта.

Ориз. 3. Схема на действие на фактора на околната среда върху живите организми:

1 - оптимум, зона на нормална активност, 2 - зона на намалена активност (потисничество), 3 - зона на смърт

При минимума и максимума на фактора организмът може да живее, но не процъфтява (стресови зони). Диапазонът между минимума и максимума на фактора определя стойността на толеранса (стабилността) към този фактор ( толерантност - способността на организма да понася отклонения на стойностите на факторите на околната среда от оптималните за него).

Адаптиране на живите организми към факторите на околната среда

Адаптиране е процесът на адаптиране на организма към определени условия на околната среда. Индивиди, които не са адаптирани към дадени или променящи се условия, умират.

Основни видове адаптация:

Поведенческа адаптация (скриване в плячка, дебнене на плячка в хищници);

Физиологична адаптация (зимуване - хибернация, миграция на птици);

Морфологична адаптация (промяна в формите на живот на растенията и животните - растенията в пустинята нямат листа, водните организми имат телесна структура, приспособена за плуване).

екологична ниша

екологична ниша - това е комбинация от всички фактори и условия на околната среда, в които даден вид може да съществува в природата.

Фундаментална екологична ниша се определя от физиологичните характеристики на организмите.

Реализирана ниша представлява условията, при които един вид действително се среща в природата, той е част от основна ниша.

Абиотични фактори на земната среда (климатични)

температура е най-важният ограничаващ фактор. Всеки организъм може да живее само в определен температурен диапазон. Границите на температурна издръжливост са различни.

Горещи извори на Камчатка, t > 80°C - насекоми, мекотели.

Антарктида, t до -70°C - водорасли, лишеи, пингвини.

Светлина е основният източник на енергия, без който животът на Земята е невъзможен. Светлината участва в процеса на фотосинтеза, осигурявайки създаването на органични съединения от растителността от неорганични. Това е най-важната му екологична функция.

Площта на физиологично активно излъчване - l = 380-760 nm (видима част от спектъра).

Инфрачервена област l > 760 nm (източник на топлинна енергия).

Ултравиолетова област на спектъра l< 380 нм.

Интензитетът на светлината е от съществено значение за живите организми, особено за растенията. И така, по отношение на осветеността, растенията се делят на светлолюбиви (не могат да издържат на сянка), сенколюбиви (не могат да понасят ярка слънчева светлина), устойчиви на сянка (имат широк диапазон на толерантност). Интензитетът на светлината се влияе от географската ширина на района, времето на деня и годината, както и наклона на повърхността спрямо хоризонталата.

Организмите са физиологично приспособени към смяната на деня и нощта. Почти всички живи организми имат дневни ритми на дейност, свързани със смяната на деня и нощта.

Организмите са приспособени към сезонните промени в продължителността на деня (начало на цъфтеж, съзряване).

Количеството на валежите. За живите организми най-важният ограничаващ фактор е разпределението на валежите по сезони. Този фактор определя разделянето на екосистемите на гора, степ и пустиня. Така че, ако количеството на валежите е > 750 mm/година - образуват се гори, 250-750 mm/година - степи (житни),< 250 мм/год - пустыни (кактусы 50-100 мм/год). Максимальное количество осадков характерно для тропических влажных лесов 2500 мм/год, минимальное количество зарегистрировано в пустыне Сахара - 0,18 мм/год.

Валежите са една от връзките във водния цикъл на Земята. Режимът на валежите определя миграцията на замърсителите в атмосферата.

Други климатични фактори, които оказват значително влияние върху живите организми, включват влажност на въздуха, движение на въздушните маси (вятър), атмосферно налягане, надморска височина и терен.

Абиотични фактори на почвената покривка

Абиотичните фактори на почвената покривка се наричат ​​едафични (от гръцки. едафос- почвата).

Почвата - това е специално природно образувание, възникнало в резултат на промяна в повърхностния слой на литосферата от съвместното действие на вода, въздух и живи организми. Почвата е връзка между биотичните и абиотичните фактори на биогеоценозата.

Най-важното свойство на почвата е плодородието, тоест способността й да задоволява нуждите на растенията от хранителни вещества, въздух и други фактори и на тази основа да осигурява добива на земеделски култури, както и продуктивността на дивите форми на растителност.

свойства на почвата

? физически характеристики : структура, порьозност, температура, топлинен капацитет, влажност.

Обикновено частиците, които изграждат почвата, се разделят на глина (по-малък от 0,002 mm в диаметър), тиня (0,002-0,02 mm), пясък (0,02-2,0 mm) и чакъл (повече от 2 mm). Механичната структура на почвата е много важна за селското стопанство, определяща усилията, необходими за обработка на почвата, необходимото количество напояване и др. Добрите почви съдържат приблизително същото количество пясък и глина; те се наричат ​​глинести. Преобладаването на пясъка прави почвата по-ронлива и по-лесна за работа; от друга страна задържа вода и хранителни вещества по-зле. Глинистите почви са слабо дренирани, влажни и лепкави, но с високо съдържание на хранителни вещества и не се излужват. Каменистостта на почвата (наличието на големи частици) влияе върху износването на селскостопанските инструменти.

? Химични характеристики : реакция на околната среда, степен на соленост, химичен състав.

pH = -lgH, pH = 7 - неутрална среда, pH< 7 - кислая, рН >7 - алкална.

Според химичния състав на минералния компонент, почвата се състои от пясък и тиня (форма на кварцов (силициев диоксид) SiO2 с добавки на силикати (Al4(SiO4)3, Fe4(SiO4)3, Fe2SiO4) и глинести минерали (кристални съединения на силикати и алуминиев хидроксид)).

? Биологични характеристики : живи организми червеи, които обитават почвата (гъбички, бактерии, водорасли).

почвен профил

Образуването на почвата става отгоре надолу, това се отразява в почвения профил. В резултат на движението и трансформацията на веществата почвата се разделя на отделни слоеве или хоризонти, комбинацията от които съставлява почвения профил. В почвения профил се разграничават три хоризонта (фиг. 4).

1. НО- хумусно-акумулативен хоризонт (до няколко десетки см), който е разделен на три подхоризонта:

A0 - постеля (торва): прясно паднали листа и разлагащи се растителни и животински остатъци;

А1 - хумусен хоризонт: смес от частично разложена органична материя, живи организми и неорганични вещества;

А2 - елувиален хоризонт (излугване): соли и органични вещества се излугват, отмиват и отмиват в хоризонт Б.

2. IN- илувиален хоризонт (инфилтрация): тук органичната материя се преработва от разложители в минерална форма, натрупват се минерални вещества (карбонати, гипс, глинести минерали).

3. ОТ- родителска скала (планинска).

Абиотични фактори на водната среда

Водата заема преобладаваща част от земната повърхност – 71%.

Плътност. Водната среда е много особена, например, плътността на водата е 800 пъти по-голяма от плътността на въздуха, а вискозитетът е 55 пъти. Това се отразява на начина на живот и формите на живот на неговите обитатели.

Топлинен капацитет. С високия си топлинен капацитет водата е основният приемник и акумулатор на слънчева енергия.

мобилност допринася за поддържане на относителната хомогенност на физичните и химичните свойства.

температура. Температурната стратификация (промяна на температурата с дълбочина) влияе върху поставянето на живите организми във водата, пренасянето и разпръскването на примеси. Има периодични промени в температурата на водата (годишна, дневна, сезонна).

Прозрачност вода се определя от светлинния режим над водната повърхност и зависи от съдържанието на суспендирани твърди вещества. Фотосинтезата на растенията зависи от прозрачността.

Соленост. Съдържанието на карбонати, сулфати, хлориди във водата е от голямо значение за живите организми. В сладките води има малко соли, главно карбонати. В морските води преобладават сулфатите и хлоридите. Съдържанието на сол във водите на Световния океан е 35 g/l, в Черно море - 19, в Каспийско море - 14, в Мъртво море - 240 g/l.

Хоствано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Общи правила и закономерности на влияние на факторите на околната среда върху живите организми. Класификация на факторите на околната среда. Характеристика на абиотичните и биотичните фактори. Концепцията за оптимума. Закон за минимума на Либих. Законът на Шелфорд за ограничаващите фактори.

курсова работа, добавена на 01/06/2015


Концепцията за факторите на околната среда, тяхната класификация и дефиницията на оптимума и толерантността. Ограничаващи фактори и закон на Либих. Влияние на екологичните причини върху динамиката на населението. Основните начини за адаптация на индивида към промени в абиотичните фактори.

резюме, добавен на 24.03.2011


Екосистемата като основна функционална единица на екологията, включваща живи организми и абиотична среда, схемата на структурата на биогеоценозата. Влияние на природните и антропогенните фактори върху екосистемите. Начини за разрешаване на кризисното състояние на екологичните системи.

резюме, добавен на 27.11.2009


Характеристики на водната, земно-въздушната, почвената среда като основни компоненти на биосферата. Изучаване на биотични, абиотични, антропогенни групи фактори на околната среда, определяне на тяхното влияние върху организмите. Описание на енергийните и хранителните ресурси.

резюме, добавен на 08.07.2010


Сравнителна характеристика на местообитанията и адаптациите на организмите към тях. Условия на живот на въздуха и водните организми. Понятието и класификацията на факторите на околната среда, законите на тяхното действие (законът за оптимума, минимума, взаимозаменяемостта на факторите).

презентация, добавена на 06.06.2017


Структурата на околната среда. Комплексното въздействие на факторите на околната среда върху тялото. Влиянието на природно-екологичните и социално-екологичните фактори върху организма и човешкия живот. Процес на ускорение. Нарушаване на биоритмите. Алергизация на населението.

резюме, добавен на 19.02.2009


резюме, добавен на 06.07.2010


Промени в факторите на околната среда, от зависимост от човешката дейност. Характеристики на взаимодействието на факторите на околната среда. Законите на минимума и толерантността. Класификация на факторите на околната среда. Абиотични, биотични и антропни фактори.

курсова работа, добавена на 07.01.2015


Влияние на факторите на околната среда върху състоянието на екосистемите. Характеристики на излагане на слънчева светлина. Съставът на лъчиста енергия, въздействието върху растенията на видимата светлина. Сезонен ритъм в живота на организмите, топлинен режим. Криофили и термофили.

лекция, добавена на 15.11.2009


Фактори на околната среда, въздействие върху живите организми и екосистеми. Взаимодействие на системата "околна среда-организъм". Механизми на адаптация към околната среда. Здравето като категория на човешката екология. Влияние на неблагоприятните фактори на околната среда върху заболеваемостта при хората.

Започваме запознанството си с екологията, може би, с един от най-развитите и проучени раздели - аутекологията. Вниманието на аутекологията се фокусира върху взаимодействието на индивиди или групи от индивиди с условията на тяхната среда. Следователно, ключовата концепция на аутекологията е екологичният фактор, тоест факторът на околната среда, който влияе върху тялото.

Не са възможни мерки за опазване на околната среда без изследване на оптималното въздействие на един или друг фактор върху даден биологичен вид. Всъщност как да защитите този или онзи вид, ако не знаете какви условия на живот предпочита. Дори "защитата" на такъв вид като разумен човек изисква познаване на санитарните и хигиенните стандарти, които не са нищо повече от оптимум на различни фактори на околната среда по отношение на човек.

Влиянието на околната среда върху тялото се нарича фактор на околната среда. Точната научна дефиниция е:

ЕКОЛОГИЧЕН ФАКТОР - всяко състояние на околната среда, на което живите реагират с адаптивни реакции.

Фактор на околната среда е всеки елемент от околната среда, който оказва пряко или косвено въздействие върху живите организми поне през една от фазите на тяхното развитие.

По своето естество факторите на околната среда са разделени на поне три групи:

абиотични фактори - влиянието на неживата природа;

биотични фактори – влиянието на дивата природа.

антропогенни фактори - влияния, причинени от разумна и неразумна човешка дейност ("антропос" - човек).

Човекът модифицира живата и неживата природа и в известен смисъл поема геохимична роля (например, отделя въглерод, замусен под формата на въглища и нефт в продължение на много милиони години и го изпуска във въздуха с въглероден диоксид). Следователно антропогенните фактори по отношение на обхвата и глобалното въздействие се доближават до геоложките сили.

Не рядко факторите на околната среда също се подлагат на по-подробна класификация, когато е необходимо да се посочи определена група фактори. Например има климатични (свързани с климата), едафични (почвени) фактори на околната среда.

Като учебен пример за непрякото действие на факторите на околната среда са посочени т. нар. птичи колонии, които представляват огромни концентрации на птици. Високата гъстота на птиците се обяснява с цяла верига от причинно-следствени връзки. Птичи изпражнения навлизат във водата, органичните вещества във водата се минерализират от бактерии, повишената концентрация на минерали води до увеличаване на броя на водораслите, а след тях - на зоопланктона. Долните ракообразни, включени в зоопланктона, се хранят с риба, а птиците, обитаващи птичето леговище, се хранят с риба. Веригата се затваря. Птичите изпражнения действат като фактор на околната среда, който индиректно увеличава броя на птичи колонии.

Как да сравним действието на толкова различни по естество фактори? Въпреки огромния брой фактори, от самото определяне на фактора на околната среда като елемент от околната среда, който въздейства на тялото, следва нещо общо. А именно: действието на факторите на околната среда винаги се изразява в промяна в жизнената активност на организмите и в крайна сметка води до промяна в размера на популацията. Това дава възможност да се сравнят ефектите на различни фактори на околната среда.

Излишно е да казвам, че ефектът на даден фактор върху индивида се определя не от естеството на фактора, а от неговата доза. В светлината на горното и дори просто житейски опит става очевидно, че ефектът се определя точно от дозата на фактора. Наистина, какъв е факторът "температура"? Това е доста абстракция, но ако кажете, че температурата е -40 по Целзий - няма време за абстракции, ще е по-добре да се увиете във всичко топло! От друга страна +50 градуса няма да ни се сторят много по-добре.

По този начин факторът влияе върху тялото с определена доза и сред тези дози могат да се разграничат минималните, максималните и оптималните дози, както и тези стойности, при които животът на индивида спира (те се наричат ​​​​смъртоносни или смъртоносен).

Ефектът на различните дози върху населението като цяло е много ясно описан графично:

Ординатната ос изобразява размера на популацията в зависимост от дозата на един или друг фактор (ос на абсцисата). Разграничават се оптималните дози на фактора и дозите на факторното действие, при които настъпва инхибиране на жизнената дейност на дадения организъм. На графиката това съответства на 5 зони:

оптимална зона

вдясно и вляво от него са песималните зони (от границата на оптималната зона до max или min)

смъртоносни зони (отвъд max и min), където популацията е 0.

Диапазонът от стойности на фактора, отвъд който нормалният живот на индивидите става невъзможен, се нарича граници на издръжливост.

В следващия урок ще разгледаме как организмите се различават по отношение на различни фактори на околната среда. С други думи, следващият урок ще се фокусира върху екологичните групи организми, както и цевта на Либих и как всичко това е свързано с дефиницията на MPC.

Терминологичен речник

ФАКТОР АБИОТИЧЕН - състояние или съвкупност от условия на неорганичния свят; екологичен фактор на неживата природа.

АНТРОПОГЕНЕН ФАКТОР – фактор на околната среда, който дължи произхода си на човешката дейност.

ПЛАНКТОН - съвкупност от организми, които живеят във водния стълб и не са в състояние активно да се противопоставят на пренасянето на течения, тоест "плуващи" във водата.

ПТИЧИЯ ПАЗАР – колониално селище на птици, свързани с водната среда (гили, чайки).

На какви екологични фактори от цялото им разнообразие обръща внимание преди всичко изследователят? Не рядко изследователят е изправен пред задачата да идентифицира онези фактори на околната среда, които възпрепятстват жизнената активност на представителите на дадено население, ограничават растежа и развитието. Например, необходимо е да се установят причините за спада на добива или причините за изчезването на естествената популация.

При цялото разнообразие от фактори на околната среда и трудностите, които възникват при опит за оценка на тяхното съвместно (комплексно) въздействие е важно факторите, които съставляват природния комплекс, да са с неравномерно значение. Още през 19 век Либих (Liebig, 1840), изучавайки ефекта на различни микроелементи върху растежа на растенията, установява, че растежът на растенията е ограничен от елемента, чиято концентрация е минимална. Дефицитният фактор се нарича лимитиращ фактор. Образно тази позиция помага да се представи така наречената "бъчва на Либих".

Барел на Либих

Представете си бъчва с дървени летви отстрани с различна височина, както е показано на снимката. Ясно е, колкото и високи да са другите летви, но може да налееш вода в цевта точно толкова, колкото е дължината на най-късата летва (в случая 4 матрици).

Остава само да "заменим" някои термини: нека височината на излятата вода е някаква биологична или екологична функция (например производителност), а височината на релсите ще покаже степента на отклонение на дозата на един или друг фактор от оптималното.

Понастоящем законът на Либих за минимума се тълкува по-широко. Ограничаващ фактор може да бъде фактор, който е не само в недостиг, но и в излишък.

Факторът на околната среда играе ролята на ОГРАНИЧАВАЩ ФАКТОР, ако този фактор е под критичното ниво или надвишава максимално допустимото ниво.

Ограничаващият фактор определя ареала на разпространение на вида или (при по-леки условия) засяга общото ниво на метаболизма. Например, съдържанието на фосфати в морската вода е ограничаващ фактор, който определя развитието на планктона и цялостната производителност на съобществата.

Концепцията за "ограничаващ фактор" се прилага не само за различни елементи, но и за всички фактори на околната среда. Конкурентните отношения често действат като ограничаващ фактор.

Всеки организъм има свои собствени граници на издръжливост по отношение на различни фактори на околната среда. В зависимост от това колко широки или тесни са тези граници, се разграничават еврибионтни и стенобионтни организми. Еврибионтите са в състояние да издържат на широк спектър от интензивност на различни фактори на околната среда. Например, местообитанието на лисица е от гората-тундрата до степите. Стенобионтите, напротив, издържат само много тесни колебания в интензивността на фактора на околната среда. Например, почти всички растения в тропическите гори са стенобионти.

Не е необичайно да се посочи кой фактор се има предвид. И така, можем да говорим за евритермни (толериращи големи температурни колебания) организми (много насекоми) и стенотермни (за тропическите горски растения температурните колебания в рамките на +5 ... +8 градуса C могат да бъдат фатални); eury / stenohaline (толерира / не толерира колебания в солеността на водата); evry / stenobats (живеещи в широки / тесни граници на дълбочината на резервоара) и т.н.

Появата на стенобионтни видове в процеса на биологичната еволюция може да се разглежда като форма на специализация, при която се постига по-голяма ефективност за сметка на адаптивността.

Взаимодействие на фактори. MPC.

При самостоятелното действие на факторите на околната среда е достатъчно да се оперира с понятието "лимитиращ фактор", за да се определи комбинираното въздействие на комплекс от фактори на околната среда върху даден организъм. Въпреки това, в реални условия, факторите на околната среда могат да се засилват или отслабват взаимно. Например, студът в района на Киров е по-лесен за понасяне, отколкото в Санкт Петербург, тъй като последният има по-висока влажност.

Отчитането на взаимодействието на факторите на околната среда е важен научен проблем. Има три основни типа фактори на взаимодействие:

добавка – взаимодействието на фактори е проста алгебрична сума от ефектите на всеки от факторите със самостоятелно действие;

синергичен - съвместното действие на факторите засилва ефекта (тоест ефектът от съвместното им действие е по-голям от простата сума от ефектите на всеки фактор със самостоятелно действие);

антагонистичен - съвместното действие на факторите отслабва ефекта (тоест ефектът от съвместното им действие е по-малък от простата сума от ефектите на всеки фактор).

Защо е важно да се знае за взаимодействието на факторите на околната среда? Теоретичната обосновка на стойността на максимално допустимите концентрации (ПДК) на замърсителите или максимално допустимите нива (МДК) на въздействието на замърсителите (например шум, радиация) се основава на закона за ограничаващия фактор. MPC се определя експериментално на ниво, при което патологични промени все още не настъпват в тялото. В същото време има трудности (например, най-често е необходимо да се екстраполират данните, получени върху животни, към хората). Тук обаче не става дума за тях.

Не е необичайно да чуете как екологичните власти с радост съобщават, че нивото на повечето замърсители в атмосферата на града е в рамките на ПДК. В същото време органите на Държавния санитарен и епидемиологичен надзор констатират повишено ниво на респираторни заболявания при децата. Обяснението може да бъде такова. Не е тайна, че много замърсители на въздуха имат подобен ефект: дразнят лигавиците на горните дихателни пътища, провокират респираторни заболявания и т.н. А съвместното действие на тези замърсители дава адитивен (или синергичен) ефект.

Следователно, в идеалния случай, при разработването на стандарти за MPC и оценката на съществуващата екологична ситуация трябва да се вземе предвид взаимодействието на факторите. За съжаление, на практика това може да бъде много трудно да се направи: трудно е да се планира такъв експеримент, трудно е да се оцени взаимодействието, плюс затягането на MPC има отрицателни икономически ефекти.

Терминологичен речник

МИКРОЕЛЕМЕНТИ - химични елементи, необходими на организмите в незначителни количества, но определящи успеха на тяхното развитие. М. под формата на микроторове се използва за увеличаване на добива на растенията.

ЛИМИТИРАЩ ФАКТОР - фактор, който поставя рамката (определяща) за протичането на някакъв процес или за съществуването на организъм (вид, общност).

AREAL - зоната на разпространение на всяка систематична група организми (вид, род, семейство) или определен тип общност от организми (например зоната на лишайни борови гори).

МЕТАБОЛИЗЪМ - (по отношение на тялото) последователно потребление, трансформация, използване, натрупване и загуба на вещества и енергия в живите организми. Животът е възможен само чрез метаболизма.

еврибионт - организъм, който живее в различни условия на околната среда

СТЕНОБИОНТ - организъм, който изисква строго определени условия на съществуване.

КСЕНОБИОТИК - химично вещество, чуждо на тялото, естествено не включено в биотичния цикъл. По правило ксенобиотикът е от антропогенен произход.

Екосистема

ГРАДСКИ И ИНДУСТРИАЛНИ ЕКОСИСТЕМИ

Обща характеристика на градските екосистеми.

Градските екосистеми са хетеротрофни, делът на слънчевата енергия, фиксирана от градски растения или слънчеви панели, разположени на покривите на къщите, е незначителен. Основните източници на енергия за предприятията на града, отоплението и осветлението на апартаментите на гражданите се намират извън града. Това са находища на нефт, газ, въглища, водни и атомни електроцентрали.

Градът консумира огромно количество вода, само малка част от която човек използва за директна консумация. Основната част от водата се изразходва за производствени процеси и битови нужди. Личната консумация на вода в градовете варира от 150 до 500 литра на ден, а като се вземе предвид индустрията, на един гражданин се падат до 1000 литра на ден. Водата, използвана от градовете, се връща в природата в замърсено състояние – наситена е с тежки метали, нефтени остатъци, сложни органични вещества като фенол и др. Може да съдържа патогени. Градът изхвърля токсични газове и прах в атмосферата, концентрира токсични отпадъци в депата, които с изворните водни потоци навлизат във водните екосистеми. Растенията, като част от градските екосистеми, растат в паркове, градини и тревни площи, като основната им цел е да регулират газовия състав на атмосферата. Те отделят кислород, абсорбират въглероден диоксид и пречистват атмосферата от вредни газове и прах, които влизат в нея по време на работа на промишлени предприятия и транспорт. Растенията също имат голяма естетическа и декоративна стойност.

Животните в града са представени не само от видове, често срещани в естествените екосистеми (птици живеят в паркове: червена копринка, славей, стърчиопашка; бозайници: полевки, катерици и представители на други групи животни), но и от специална група градски животни - човешки спътници. Включва птици (врабчета, скорци, гълъби), гризачи (плъхове и мишки) и насекоми (хлебарки, дървеници, молци). Много животни, свързани с хората, се хранят с боклук в сметищата (чаки, врабчета). Това са градските медицински сестри. Разграждането на органичните отпадъци се ускорява от ларвите на мухи и други животни и микроорганизми.

Основната особеност на екосистемите на съвременните градове е, че в тях е нарушено екологичното равновесие. Всички процеси на регулиране на потока на материята и енергията човек трябва да поеме. Човек трябва да регулира както потреблението на енергия и ресурси от града - суровини за индустрията и храна за хората, така и количеството токсични отпадъци, които влизат в атмосферата, водата и почвата в резултат на промишлеността и транспорта. И накрая, това определя и размера на тези екосистеми, които в развитите страни, а през последните години и в Русия, бързо се „разпространяват“ поради крайградското вилно строителство. Ниско застроените площи намаляват площта на горите и земеделските земи, тяхното "разпространение" изисква изграждането на нови магистрали, което намалява дела на екосистемите, способни да произвеждат храна и да пренасят кислород.

Индустриално замърсяване на околната среда.

В градските екосистеми промишленото замърсяване е най-опасно за природата.

Химическо замърсяване на атмосферата. Този фактор е един от най-опасните за човешкия живот. Най-често срещаните замърсители

Серен диоксид, азотни оксиди, въглероден окис, хлор и др. В някои случаи две или относително няколко относително безвредни вещества, изпуснати в атмосферата, могат да образуват токсични съединения под въздействието на слънчева светлина. Еколозите наброяват около 2000 замърсители на въздуха.

Основните източници на замърсяване са ТЕЦ. Котелни, петролни рафинерии и превозни средства също силно замърсяват атмосферата.

Химично замърсяване на водните обекти. Предприятията изхвърлят нефтопродукти, азотни съединения, фенол и много други промишлени отпадъци във водните обекти. По време на добива на нефт водните обекти се замърсяват със солени видове, нефт и нефтопродукти също се разливат по време на транспортиране. В Русия езерата в северната част на Западен Сибир страдат най-много от нефтено замърсяване. През последните години опасността за водните екосистеми от битови отпадъчни води от градска канализация се увеличи. В тези отпадъчни води се е увеличила концентрацията на детергенти, които микроорганизмите трудно разграждат.

Докато количеството на замърсителите, отделяни в атмосферата или изхвърляни в реките, е малко, самите екосистеми са в състояние да се справят с тях. При умерено замърсяване водата в реката става почти чиста след 3-10 км от източника на замърсяване. Ако има твърде много замърсители, екосистемите не могат да се справят с тях и започват необратими последици.

Водата става непригодна за пиене и опасна за хората. Замърсената вода не е подходяща за много индустрии.

Замърсяване на почвената повърхност с твърди отпадъци. Градските сметища за промишлени и битови отпадъци заемат големи площи. Боклукът може да съдържа токсични вещества като живак или други тежки метали, химични съединения, които се разтварят в дъждовна и снежна вода и след това влизат във водоеми и подпочвени води. Може да попадне в боклука и устройства, съдържащи радиоактивни вещества.

Повърхността на почвата може да бъде замърсена от пепел, отложена от дима на ТЕЦ, работещи с въглища, циментови заводи, огнеупорни тухли и др. За да се предотврати това замърсяване, на тръбите се монтират специални прахоуловители.

Химично замърсяване на подземните води. Подземните водни течения пренасят промишленото замърсяване на дълги разстояния и не винаги е възможно да се определи техният източник. Причината за замърсяването може да бъде отмиването на токсични вещества от дъждовна и снежна вода от промишлени депа. Замърсяване на подземните води се получава и при добив на нефт по съвременни методи, когато, за да се увеличи връщането на нефтените резервоари, в кладенците се инжектира отново солена вода, която се е издигнала на повърхността заедно с нефта при изпомпването му.

Солената вода навлиза във водоносните хоризонти, водата в кладенците става горчива и не е годна за пиене.

Шумовото замърсяване. Източник на шумово замърсяване може да бъде промишлено предприятие или транспорт. Особено тежките самосвали и трамваи произвеждат много шум. Шумът засяга човешката нервна система и затова в градовете и предприятията се предприемат мерки за защита от шума.

Железопътните и трамвайните линии и пътищата, по които минава товарен транспорт, трябва да се преместят от централните части на градовете към слабо населените места, а около тях да се създадат зелени площи, които добре поглъщат шума.

Самолетите не трябва да летят над градовете.

Шумът се измерва в децибели. Цитат на часовника - 10 dB, шепот - 25, шум от натоварена магистрала - 80, шум от излитане на самолет - 130 dB. Прагът на болка на шум е 140 dB. На територията на жилищното строителство през деня шумът не трябва да надвишава 50-66 dB.

Също така замърсителите включват: замърсяване на повърхността на почвата с отлагания и пепел, биологично замърсяване, термично замърсяване, радиационно замърсяване, електромагнитно замърсяване.

Замърсяване на въздуха. Ако се вземе за единица замърсяването на въздуха над океана, то над селата е 10 пъти по-високо, над малките градове - 35 пъти, а над големите градове - 150 пъти. Дебелината на слоя замърсен въздух над града е 1,5 - 2 км.

Най-опасните замърсители са бенз-а-пирен, азотен диоксид, формалдехид и прах. В европейската част на Русия и Урал средно през годината на 1 кв. км. км, паднаха над 450 кг атмосферни замърсители.

В сравнение с 1980 г. количеството на емисиите на серен диоксид се е увеличило с 1,5 пъти; 19 милиона тона атмосферни замърсители бяха изхвърлени в атмосферата от автомобилния транспорт.

Заустването на отпадъчни води в реките е 68,2 куб.м. км с последващ разход от 105,8 куб.м. км. Потреблението на вода от промишлеността е 46%. От 1989 г. делът на непречистените отпадъчни води намалява и възлиза на 28%.

Поради преобладаването на западните ветрове Русия получава 8-10 пъти повече замърсители на въздуха от западните си съседи, отколкото изпраща към тях.

Киселинните дъждове засегнаха негативно половината от горите в Европа, а процесът на изсъхване на горите започна и в Русия. В Скандинавия 20 000 езера вече са загинали поради киселинни дъждове, идващи от Обединеното кралство и Германия. Под въздействието на киселинните дъждове архитектурните паметници загиват.

Вредните вещества, излизащи от комин с височина 100 m, се разпръскват в радиус от 20 km, 250 m височина - до 75 km. Шампионската тръба е построена в медно-никелов завод в Съдбъри (Канада) и е с височина над 400 м.

Озоноразрушаващите хлорфлуоровъглеводороди (CFC) навлизат в атмосферата от газове от охладителните системи (в САЩ - 48%, а в други страни - 20%), от използването на аерозолни кутии (в САЩ - 2%, а преди няколко години продажбата им е забранена; в други страни - 35%), разтворители, използвани в химическото чистене (20%) и при производството на пяна, включително стироформ (25-

Основният източник на фреони, които разрушават озоновия слой, са индустриалните хладилници - хладилници. В обикновен домакински хладилник 350 г фреон, а в индустриални хладилници - десетки килограма. Охлаждане само в

Москва ежегодно използва 120 тона фреон. Значителна част от него, поради несъвършенството на оборудването, попада в атмосферата.

Замърсяване на сладководни екосистеми. През 1989 г. 1,8 тона феноли, 69,7 тона сулфати, 116,7 тона синтетични повърхностно активни вещества (повърхностно активни вещества) са изхвърлени в Ладожското езеро - резервоар с питейна вода за шестмилионния Санкт Петербург - през 1989 г.

Замърсява водните екосистеми и речния транспорт. На езерото Байкал например плават 400 кораба с различни размери, които изхвърлят около 8 тона нефтопродукти във водата годишно.

В повечето руски предприятия токсичните производствени отпадъци или се изхвърлят във водни обекти, отравяйки ги, или се натрупват без преработка, често в огромни количества. Тези натрупвания на смъртоносни отпадъци могат да се нарекат "екологични мини"; когато язовири се счупят, те могат да се озоват във водни обекти. Пример за такава "екологична мина" е Череповецкият химически завод "Амофос". Неговата септична яма обхваща площ от 200 хектара и съдържа 15 милиона тона отпадъци. Язовирът, който загражда язовира, се повдига ежегодно от

4 м. За съжаление „Мина Череповец“ не е единствената.

В развиващите се страни всяка година умират 9 милиона души. До 2000 г. повече от 1 милиард души ще нямат питейна вода.

Замърсяване на морските екосистеми. Около 20 милиарда тона боклук са изхвърлени в Световния океан – от битови отпадъчни води до радиоактивни отпадъци. Всяка година за всеки 1 кв. км от водната повърхност добавят още 17 тона боклук.

Всяка година в океана се изливат повече от 10 милиона тона нефт, който образува филм, покриващ 10-15% от повърхността му; и 5 g петролни продукти са достатъчни за затягане на филма 50 квадратни метра. м водна повърхност. Този филм не само намалява изпаряването и усвояването на въглеродния диоксид, но също така причинява кислороден глад и смъртта на яйца и млади риби.

Радиационно замърсяване. Предполага се, че до 2000 г. светът ще се натрупа

1 милион кубически метра m високоактивни радиоактивни отпадъци.

Естественият радиоактивен фон засяга всеки човек, дори и тези, които не влизат в контакт с атомни електроцентрали или ядрени оръжия. Всички ние получаваме определена доза радиация през живота си, 73% от която идва от излъчването на естествени тела (например гранит в паметници, облицовки на къщи и др.), 14% от медицински процедури (предимно от посещение на Х- лъчева стая) и 14% - върху космическите лъчи. За цял живот (70 години) човек може без особен риск да получи радиация от 35 rem (7 rem от естествени източници, 3 rem от космически източници и рентгенови апарати). В зоната на Чернобилската атомна електроцентрала в най-замърсените райони можете да получите до 1 рем на час. Радиационната мощност на покрива по време на гасене на пожар в атомна електроцентрала достига 30 000 рентгена на час и следователно, без радиационна защита (оловен костюм), смъртоносна доза радиация може да се получи за 1 минута.

Часовата доза радиация, смъртоносна за 50% от организмите, е 400 rem за хората, 1000-2000 rem за рибите и птиците, от 1000 до 150 000 rem за растенията и 100 000 rem за насекомите. По този начин най-силното замърсяване не е пречка за масовото размножаване на насекомите. От растенията дърветата са най-малко устойчиви на радиация, а тревите са най-устойчиви.

Замърсяване с битови отпадъци. Количеството натрупания боклук непрекъснато расте. Сега тя е от 150 до 600 кг годишно за всеки градски жител. Повечето от боклука се произвеждат в САЩ (520 кг годишно на жител), в Норвегия, Испания, Швеция, Холандия - 200-300 кг, а в Москва - 300-320 кг.

За да се разложи хартията в естествена среда, са необходими от 2 до 10 години, консервата - повече от 90 години, филтърът за цигари - 100 години, найлонов плик - повече от 200 години, пластмасата - 500 години, стъклото - повече от 1000 години.

Начини за намаляване на вредата от химическо замърсяване

Най-често срещаното замърсяване - химическо. Има три основни начина за намаляване на вредата от тях.

Разреждане. Дори пречистените отпадъчни води трябва да се разреждат 10 пъти (а непречистените - 100-200 пъти). В предприятията се изграждат високи комини, така че отделяните газове и прах да се разпръскват равномерно. Разреждането е неефективен начин за намаляване на вредата от замърсяването, приемливо само като временна мярка.

Почистване. Това е основният начин за намаляване на емисиите на вредни вещества в околната среда в Русия днес. В резултат на третирането обаче се образуват много концентрирани течни и твърди отпадъци, които също трябва да се съхраняват.

Замяна на старите технологии с нови технологии с ниски отпадъци. Благодарение на по-дълбоката обработка е възможно да се намали количеството на вредните емисии с десетки пъти. Отпадъците от една индустрия се превръщат в суровина за друга.

Образните имена на тези три начина за намаляване на замърсяването на околната среда са дадени от немските еколози: „удължете тръбата“ (разреждане чрез дисперсия), „запушете тръбата“ (почистване) и „завържете тръбата на възел“ (технологии с ниски отпадъци) . Германците възстановиха екосистемата на Рейн, която дълги години беше канализация, където се изхвърляха отпадъците на индустриалните гиганти. Това е направено едва през 80-те години, когато най-накрая „лулата е вързана на възел“.

Нивото на замърсяване на околната среда в Русия все още е много високо, а в почти 100 града на страната се е развила екологично неблагоприятна ситуация, опасна за здравето на населението.

Известно подобрение на екологичната ситуация в Русия е постигнато благодарение на подобрената работа на пречиствателните съоръжения и спад в производството.

По-нататъшно намаляване на емисиите на токсични вещества в околната среда може да се постигне, ако се въведат по-малко опасни нискоотпадни технологии. Въпреки това, за да се „върже тръбата във възел“, е необходимо да се модернизира оборудването в предприятията, което изисква много големи инвестиции и следователно ще се извършва постепенно.

Градовете и промишлените съоръжения (нефтени находища, кариери за разработване на въглища и руда, химически и металургични заводи) работят с енергията, която идва от други индустриални екосистеми (енергиен комплекс), и техните продукти не са растителна и животинска биомаса, а стомана, чугун и алуминий, различни машини и устройства, строителни материали, пластмаси и много други, които не се срещат в природата.

Проблемите на градската екология са преди всичко проблемите за намаляване на емисиите на различни замърсители в околната среда и опазването на водата, атмосферата и почвата от градовете. Те се решават чрез създаване на нови нискоотпадни технологии и производствени процеси и ефективни пречиствателни съоръжения.

Растенията играят важна роля за смекчаване на въздействието на факторите на градската среда върху хората. Зелените площи подобряват микроклимата, улавят прах и газове и влияят благоприятно на психическото състояние на гражданите.

литература:

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Екология на Русия. Учебник от федералния комплект за 9-11 клас на общообразователното училище. Изд. 2-ро, преработено.

И допълнително. - М.: АО МДС, 1996. - 272 с ил.