Staatliche Bildungseinrichtung

Höhere Berufsausbildung.

"SANKT PETERSBURG STAATLICHE UNIVERSITÄT

SERVICE UND WIRTSCHAFT»

Fach: Ökologie

Institut (Fakultät): (IREU) "Institut für Regionalökonomie und Management"

Fachgebiet: 080507 "Management von Organisationen"

Zum Thema: Umweltfaktoren und ihre Einordnung.

Aufgeführt:

Valkova Violetta Sergejewna

Student im 1. Jahr

Korrespondenzform der Ausbildung

Aufsicht:

Ovchinnikova Raisa Andreevna

2008 - 2009

EINFÜHRUNG ………………………………………………………………………………………………..3

UMWELTFAKTOREN. UMWELTBEDINGUNGEN … …………………………………...3

abiotisch

Biotisch

Anthropogen

BIOTISCHE BEZIEHUNGEN VON ORGANISMEN ……………… ……………….6

ALLGEMEINE MUSTER DES EINFLUSSES VON UMWELTFAKTOREN AUF ORGANISMEN ……………………………………………………………………………………….7

SCHLUSSFOLGERUNG ………………………………………………………………………………………………9

LISTE DER VERWENDETEN LITERATUR ………… …………………………………………..10

EINLEITUNG

Stellen wir uns irgendeine Pflanzen- oder Tierart vor und darin eine Individuell mental vom Rest der Welt der Tierwelt zu isolieren. Dieses Individuum, unter dem Einfluss Umweltfaktoren wird von ihnen beeinflusst. Die wichtigsten von ihnen werden die vom Klima bestimmten Faktoren sein. Jeder weiß zum Beispiel, dass Vertreter der einen oder anderen Pflanzen- und Tierart nicht überall zu finden sind. Einige Pflanzen leben nur an den Ufern von Gewässern, andere - unter dem Blätterdach des Waldes. In der Arktis kann man keinen Löwen treffen, in der Wüste Gobi - einen Eisbären. Wir sind uns bewusst, dass klimatische Faktoren (Temperatur, Feuchtigkeit, Beleuchtung usw.) für die Verbreitung der Arten von größter Bedeutung sind. Für Landtiere, insbesondere Bodenbewohner, und Pflanzen spielen die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens eine wichtige Rolle. Für aquatische Organismen sind die Eigenschaften des Wassers als einziger Lebensraum von besonderer Bedeutung. Die Untersuchung der Wirkung verschiedener natürlicher Faktoren auf einzelne Organismen ist die erste und einfachste Unterteilung der Ökologie.

UMWELTFAKTOREN. UMWELTBEDINGUNGEN

Vielzahl von Umweltfaktoren. Umweltfaktoren sind alle externen Faktoren, die sich direkt oder indirekt auf die Anzahl (Häufigkeit) und geografische Verbreitung von Tieren und Pflanzen auswirken.

Umweltfaktoren sind sowohl in ihrer Natur als auch in ihrer Wirkung auf lebende Organismen sehr vielfältig. Herkömmlicherweise werden alle Umweltfaktoren in drei große Gruppen eingeteilt - abiotisch, biotisch und anthropogen.

Abiotischen Faktoren - dies sind Faktoren der unbelebten Natur, vor allem klimatische (Sonnenlicht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit) und lokale (Relief, Bodenbeschaffenheit, Salzgehalt, Strömungen, Wind, Strahlung usw.). Diese Faktoren können den Körper beeinflussen gerade(direkt) als Licht und Wärme, oder indirekt, wie z. B. das Gelände, das die Wirkung direkter Faktoren (Beleuchtung, Feuchtigkeit, Wind usw.) bestimmt.

Anthropogene Faktoren - Dies sind jene Formen menschlicher Aktivität, die durch Beeinflussung der Umwelt die Bedingungen lebender Organismen verändern oder einzelne Pflanzen- und Tierarten direkt betreffen. Einer der wichtigsten anthropogenen Faktoren ist die Umweltverschmutzung.

Umgebungsbedingungen. Als abiotische Umweltbedingungen werden zeitlich und räumlich veränderliche Umweltbedingungen oder ökologische Bedingungen bezeichnet, auf die Organismen je nach Stärke unterschiedlich reagieren. Umweltbedingungen erlegen Organismen bestimmte Beschränkungen auf. Die Menge an Licht, die durch die Wassersäule dringt, begrenzt die Lebensdauer von Grünpflanzen in Gewässern. Der Überfluss an Sauerstoff begrenzt die Anzahl der luftatmenden Tiere. Die Temperatur bestimmt die Aktivität und steuert die Fortpflanzung vieler Organismen.

Zu den wichtigsten Faktoren, die die Lebensbedingungen von Organismen in fast allen Lebensräumen bestimmen, gehören Temperatur, Feuchtigkeit und Licht. Betrachten wir die Wirkung dieser Faktoren genauer.

Temperatur. Jeder Organismus kann nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs leben: Individuen der Art sterben bei zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen. Irgendwo innerhalb dieses Intervalls sind die Temperaturbedingungen für die Existenz eines bestimmten Organismus am günstigsten, seine lebenswichtigen Funktionen werden am aktivsten ausgeführt. Wenn sich die Temperatur den Grenzen des Intervalls nähert, verlangsamt sich die Geschwindigkeit der Lebensprozesse und hört schließlich ganz auf - der Organismus stirbt.

Die Grenzen der thermischen Belastbarkeit in verschiedenen Organismen sind unterschiedlich. Es gibt Arten, die Temperaturschwankungen in einem weiten Bereich tolerieren können. Zum Beispiel können Flechten und viele Bakterien bei sehr unterschiedlichen Temperaturen leben. Warmblüter zeichnen sich unter den Tieren durch die größte Bandbreite an Temperaturbeständigkeit aus. Der Tiger beispielsweise verträgt sowohl die sibirische Kälte als auch die Hitze der tropischen Regionen Indiens oder des malaiischen Archipels gleichermaßen gut. Es gibt aber auch Arten, die nur innerhalb mehr oder weniger enger Temperaturgrenzen leben können. Dazu gehören viele tropische Pflanzen wie Orchideen. In der gemäßigten Zone können sie nur in Gewächshäusern wachsen und bedürfen sorgfältiger Pflege. Einige riffbildende Korallen können nur in Meeren leben, in denen die Wassertemperatur mindestens 21°C beträgt. Aber auch Korallen sterben ab, wenn das Wasser zu heiß ist.

In der Land-Luft-Umgebung und sogar in vielen Teilen der aquatischen Umwelt bleibt die Temperatur nicht konstant und kann je nach Jahres- oder Tageszeit stark variieren. In tropischen Gebieten können jährliche Temperaturschwankungen noch weniger auffällig sein als tägliche. Und umgekehrt, in gemäßigten Regionen, schwankt die Temperatur in den verschiedenen Jahreszeiten erheblich. Tiere und Pflanzen sind gezwungen, sich an die ungünstige Winterzeit anzupassen, in der ein aktives Leben schwierig oder schlichtweg unmöglich ist. In tropischen Gebieten sind solche Anpassungen weniger ausgeprägt. In einer kalten Periode mit ungünstigen Temperaturverhältnissen gibt es eine Art Lebenspause vieler Organismen: Winterschlaf bei Säugetieren, Blattabwurf bei Pflanzen usw. Einige Tiere machen lange Wanderungen an Orte mit einem geeigneteren Klima.

Feuchtigkeit. Während des größten Teils ihrer Geschichte wurde die Tierwelt durch außergewöhnliche aquatische Formen von Organismen repräsentiert. Nachdem sie das Land erobert hatten, verloren sie dennoch nicht ihre Abhängigkeit vom Wasser. Wasser ist ein wesentlicher Bestandteil der überwiegenden Mehrheit der Lebewesen: Es ist für ihr normales Funktionieren notwendig. Ein sich normal entwickelnder Organismus verliert ständig Wasser und kann daher nicht in absolut trockener Luft leben. Solche Verluste können früher oder später zum Tod des Organismus führen.

In der Physik wird die Luftfeuchtigkeit durch die Menge an Wasserdampf in der Luft gemessen. Der einfachste und bequemste Indikator, der die Luftfeuchtigkeit eines bestimmten Gebiets charakterisiert, ist jedoch die Niederschlagsmenge, die hier für ein Jahr oder einen anderen Zeitraum fällt.

Pflanzen entziehen dem Boden mit ihren Wurzeln Wasser. Flechten können Wasserdampf aus der Luft aufnehmen. Pflanzen haben eine Reihe von Anpassungen, die einen minimalen Wasserverlust gewährleisten. Alle Landtiere benötigen eine regelmäßige Versorgung, um den unvermeidlichen Wasserverlust durch Verdunstung oder Ausscheidung auszugleichen. Viele Tiere trinken Wasser; andere, wie Amphibien, einige Insekten und Milben, nehmen es in flüssigem oder dampfförmigem Zustand durch die Haut des Körpers auf. Die meisten Wüstentiere trinken nie. Sie decken ihren Bedarf mit Wasser aus der Nahrung. Schließlich gibt es Tiere, die Wasser auf noch komplexere Weise gewinnen - im Prozess der Fettoxidation. Beispiele sind Kamele und bestimmte Insektenarten wie Reis- und Kornkäfer, Kleidermotten, die sich von Fett ernähren. Tiere haben wie Pflanzen viele Anpassungen, um Wasser zu sparen.

Hell. Für Tiere ist Licht als ökologischer Faktor unvergleichlich weniger wichtig als Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Aber Licht ist für die belebte Natur absolut notwendig, da es praktisch die einzige Energiequelle für sie ist.

Lange Zeit wurden lichtliebende Pflanzen, die sich nur unter Sonneneinstrahlung entwickeln können, und schattentolerante Pflanzen, die gut unter dem Blätterdach wachsen können, unterschieden. Schattentolerante Pflanzen bilden den größten Teil des Unterholzes im Buchenwald, der besonders schattig ist. Dies ist für die natürliche Verjüngung des Waldbestandes von großer praktischer Bedeutung: Unter dem Schutz großer Bäume können sich die jungen Triebe vieler Baumarten entwickeln.

Normale Lichtverhältnisse äußern sich bei vielen Tieren in einer positiven oder negativen Reaktion auf Licht. Jeder weiß, wie nachtaktive Insekten zum Licht strömen oder Kakerlaken auf der Suche nach einem Unterschlupf davonlaufen, wenn in einem dunklen Raum nur Licht angeschaltet wird.

Die größte ökologische Bedeutung hat Licht jedoch im Wechsel von Tag und Nacht. Viele Tiere sind ausschließlich tagaktiv (die meisten Sperlingsvögel), andere ausschließlich nachtaktiv (viele kleine Nagetiere, Fledermäuse). Kleine Krebstiere, die in der Wassersäule schweben, bleiben nachts in Oberflächengewässern und sinken tagsüber in die Tiefe, um zu helles Licht zu vermeiden.

Im Vergleich zu Temperatur oder Luftfeuchtigkeit hat Licht fast keine direkte Wirkung auf Tiere. Es dient lediglich als Signal für die Umstrukturierung der im Körper ablaufenden Prozesse, die es ihnen ermöglichen, auf die sich ständig ändernden äußeren Bedingungen bestmöglich zu reagieren.

Die oben aufgeführten Faktoren erschöpfen nicht die Gesamtheit der ökologischen Bedingungen, die das Leben und die Verbreitung von Organismen bestimmen. Die sogenannte sekundäre klimatische Faktoren B. Wind, Luftdruck, Höhe. Der Wind hat einen indirekten Effekt: Durch die Erhöhung der Verdunstung erhöht er die Trockenheit. Starker Wind hilft zu kühlen. Diese Aktion ist wichtig an kalten Orten, im Hochland oder in den Polarregionen.

anthropogene Faktoren. Schadstoffe. Anthropogene Faktoren sind in ihrer Zusammensetzung sehr vielfältig. Der Mensch beeinflusst die belebte Natur, indem er Straßen legt, Städte baut, Landwirtschaft betreibt, Flüsse blockiert usw. Die moderne menschliche Aktivität manifestiert sich zunehmend in Umweltverschmutzung durch Nebenprodukte, oft giftige Produkte. Schwefeldioxid, das aus den Rohren von Fabriken und Wärmekraftwerken emittiert wird, Metallverbindungen (Kupfer, Zink, Blei), die in der Nähe von Bergwerken eingeleitet oder in Fahrzeugabgasen gebildet werden, Ölrückstände, die beim Waschen von Öltankern in Gewässer gelangen – dies sind nur einige davon die Schadstoffe, die die Verbreitung von Organismen (insbesondere Pflanzen) begrenzen.

In Industriegebieten stoßen die Schadstoffbegriffe teilweise an die Schwelle, d.h. tödlich für viele Organismen, Werte. Aber trotz allem wird es fast immer mindestens ein paar Individuen mehrerer Arten geben, die unter solchen Bedingungen überleben können. Der Grund ist, dass auch in natürlichen Populationen gelegentlich resistente Individuen anzutreffen sind. Wenn die Verschmutzungsgrade steigen, können resistente Individuen die einzigen Überlebenden sein. Darüber hinaus können sie die Gründer einer stabilen Population werden und Immunität gegen diese Art von Verschmutzung erben. Aus diesem Grund ermöglicht uns die Umweltverschmutzung sozusagen, die Evolution in Aktion zu beobachten. Natürlich ist nicht jede Bevölkerung mit der Fähigkeit ausgestattet, der Umweltverschmutzung zu widerstehen, selbst wenn es um einzelne Individuen geht.

Somit ist die Wirkung jedes Schadstoffs zweifach. Ist dieser Stoff erst kürzlich aufgetaucht oder in sehr hohen Konzentrationen enthalten, dann ist jede bisher in einer Altlast gefundene Art in der Regel nur durch wenige Exemplare vertreten – eben solche, die aufgrund natürlicher Variabilität eine Anfangsstabilität bzw. deren nächste Abflüsse hatten.

In der Folge stellt sich heraus, dass das kontaminierte Gebiet viel dichter, aber in der Regel von einer viel geringeren Artenzahl besiedelt ist, als wenn keine Verschmutzung vorhanden wäre. Solche neu entstandenen Gemeinschaften mit einer dezimierten Artenzusammensetzung sind bereits zu einem festen Bestandteil der menschlichen Umwelt geworden.

BIOTISCHE BEZIEHUNGEN VON ORGANISMEN

Zwei Arten von Organismen, die auf demselben Territorium leben und miteinander in Kontakt stehen, gehen unterschiedliche Beziehungen miteinander ein. Die Stellung der Art in verschiedenen Verwandtschaftsformen wird durch konventionelle Zeichen angezeigt. Das Minuszeichen (-) zeigt eine nachteilige Wirkung an (Individuen der Art erfahren Unterdrückung oder Schaden). Das Pluszeichen (+) kennzeichnet eine positive Wirkung (Artenindividuen profitieren). Das Nullzeichen (0) zeigt an, dass die Beziehung indifferent ist (kein Einfluss).

Somit können alle biotischen Beziehungen in 6 Gruppen eingeteilt werden: Keine der Populationen beeinflusst die andere (00); für beide Seiten vorteilhafte nützliche Verbindungen (+ +); Beziehungen, die für beide Arten schädlich sind (––); eine der Arten profitiert, die andere erfährt Unterdrückung (+ -); eine Art profitiert, die andere erleidet keinen Schaden (+ 0); eine Spezies wird unterdrückt, die andere profitiert nicht (-0).

Für eine der zusammenlebenden Arten ist der Einfluss der anderen negativ (sie erfährt Unterdrückung), während der Unterdrücker weder Schaden noch Nutzen erhält - dies Amensalismus(-0). Ein Beispiel für Amensalismus sind lichtliebende Gräser, die unter einer Fichte wachsen und unter starker Schattierung leiden, während dies dem Baum selbst gleichgültig ist.

Eine Form der Beziehung, in der eine Art einen Vorteil erlangt, ohne der anderen zu schaden oder zu nützen, wird als bezeichnet Kommensalismus(+0). Große Säugetiere (Hunde, Rehe) dienen zum Beispiel als Träger von Früchten und Samen mit Haken (wie Klette), ohne Schaden oder Nutzen daraus zu ziehen.

Kommensalismus ist die einseitige Nutzung einer Art durch eine andere, ohne ihr zu schaden. Die Erscheinungsformen des Kommensalismus sind vielfältig, daher wird darin eine Reihe von Varianten unterschieden.

"Freeloading" ist der Verzehr von Essensresten des Wirtes.

„Kameradschaft“ ist der Verzehr verschiedener Substanzen oder Teile desselben Lebensmittels.

"Behausung" - die Nutzung durch eine Art durch andere (ihre Körper, ihre Behausungen (als Unterschlupf oder Behausung).

In der Natur finden sich häufig gegenseitig vorteilhafte Beziehungen zwischen Arten, wobei einige Organismen gegenseitig von diesen Beziehungen profitieren. Diese Gruppe von für beide Seiten vorteilhaften biologischen Verbindungen umfasst verschiedene symbiotisch Beziehungen zwischen Organismen. Ein Beispiel für Symbiose sind Flechten, die eine enge, für beide Seiten vorteilhafte Lebensgemeinschaft von Pilzen und Algen darstellen. Ein bekanntes Beispiel für Symbiose ist das Zusammenleben von Grünpflanzen (vor allem Bäumen) und Pilzen.

Eine der Arten von gegenseitig vorteilhaften Beziehungen ist Proto-Betrieb(primäre Zusammenarbeit) (+ +). Gleichzeitig ist eine gemeinsame, wenn auch nicht zwingende Existenz für beide Arten förderlich, aber keine unabdingbare Voraussetzung für das Überleben. Ein Beispiel für Protokooperation ist die Verbreitung von Samen einiger Waldpflanzen durch Ameisen, die Bestäubung verschiedener Wiesenpflanzen durch Bienen.

Wenn zwei oder mehr Arten ähnliche ökologische Anforderungen haben und zusammenleben, kann sich zwischen ihnen eine Beziehung negativer Art entwickeln, die als bezeichnet wird Wettbewerb(Rivalität, Konkurrenz) (- -). Beispielsweise konkurrieren alle Pflanzen um Licht, Feuchtigkeit, Bodennährstoffe und damit um die Ausdehnung ihres Territoriums. Tiere konkurrieren um Nahrungsressourcen, Unterschlupf und auch um Territorium.

Raubtier(+ -) - diese Art der Interaktion zwischen Organismen, bei der Vertreter einer Art Vertreter einer anderen Art töten und fressen.

Dies sind die wichtigsten Arten von biotischen Wechselwirkungen in der Natur. Es ist zu beachten, dass die Art der Verwandtschaft eines bestimmten Artenpaares je nach äußeren Bedingungen oder dem Lebensstadium der interagierenden Organismen variieren kann. Außerdem sind in der Natur nicht wenige Arten, sondern eine viel größere Anzahl von ihnen gleichzeitig an biotischen Beziehungen beteiligt.

ALLGEMEINE REGELMÄSSIGKEITEN DES EINFLUSSES VON UMWELTFAKTOREN AUF ORGANISMEN

Das Beispiel Temperatur zeigt, dass dieser Faktor vom Körper nur in gewissen Grenzen toleriert wird. Der Organismus stirbt, wenn die Umgebungstemperatur zu niedrig oder zu hoch ist. In einer Umgebung, in der die Temperatur nahe an diesen Extremwerten liegt, sind lebende Bewohner selten. Ihre Anzahl nimmt jedoch zu, wenn sich die Temperatur dem Mittelwert nähert, der für diese Art das Beste (Optimum) ist.

Dieses Muster lässt sich auf jeden anderen Faktor übertragen, der die Geschwindigkeit bestimmter Lebensvorgänge bestimmt (Feuchtigkeit, Windstärke, Strömungsgeschwindigkeit etc.).

Wenn wir in die Grafik eine Kurve einzeichnen, die die Intensität eines bestimmten Prozesses (Atmung, Bewegung, Ernährung usw.) in Abhängigkeit von einem der Umweltfaktoren charakterisiert (natürlich vorausgesetzt, dass dieser Faktor einen Einfluss auf die Hauptlebensprozesse hat) , dann wird diese Kurve fast immer glockenförmig sein.

Diese Kurven werden Kurven genannt Toleranz(aus dem Griechischen. Toleranz- Geduld, Ausdauer). Die Position der Spitze der Kurve zeigt solche Bedingungen an, die für einen gegebenen Prozess optimal sind.

Einige Individuen und Arten zeichnen sich durch Kurven mit sehr scharfen Spitzen aus. Das bedeutet, dass der Bereich der Bedingungen, unter denen die Aktivität des Organismus ihr Maximum erreicht, sehr eng ist. Flache Kurven entsprechen einem weiten Toleranzbereich.

Organismen mit weiten Resistenzgrenzen haben natürlich eine Chance auf eine weitere Verbreitung. Weite Grenzen der Ausdauer für einen Faktor bedeuten jedoch nicht große Grenzen für alle Faktoren. Die Pflanze kann große Temperaturschwankungen tolerieren, hat aber enge Toleranzen gegenüber Wasser. Ein Tier wie eine Forelle kann in Bezug auf die Temperatur sehr anspruchsvoll sein, frisst jedoch eine Vielzahl von Lebensmitteln.

Manchmal kann sich während des Lebens eines Individuums seine Toleranz ändern (entsprechend ändert sich auch die Position der Kurve), wenn das Individuum in andere äußere Bedingungen gerät. Unter solchen Bedingungen gewöhnt sich der Körper nach einer Weile sozusagen daran, passt sich ihnen an. Die Folge davon ist eine Veränderung des physiologischen Optimums bzw. Verschiebungen der Kuppel der Toleranzkurve. Ein solches Phänomen wird genannt Anpassung, oder Akklimatisierung.

Bei Arten mit großer geografischer Verbreitung erweisen sich die Bewohner geografischer oder klimatischer Zonen oft als am besten an genau die Bedingungen angepasst, die für ein bestimmtes Gebiet charakteristisch sind. Dies ist auf die Fähigkeit einiger Organismen zurückzuführen, lokale (lokale) Formen oder Ökotypen zu bilden, die durch unterschiedliche Grenzen der Beständigkeit gegenüber Temperatur, Licht oder anderen Faktoren gekennzeichnet sind.

Betrachten Sie als Beispiel die Ökotypen einer der Quallenarten. Quallen bewegen sich durch das Wasser mit rhythmischen Muskelkontraktionen, die Wasser aus der zentralen Körperhöhle drücken, ähnlich der Bewegung einer Rakete. Die optimale Frequenz einer solchen Pulsation beträgt 15-20 Kontraktionen pro Minute. In den Meeren nördlicher Breiten lebende Individuen bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie Quallen derselben Art in den Meeren südlicher Breiten, obwohl die Wassertemperatur im Norden 20 ° C niedriger sein kann. Folglich konnten sich beide Formen von Organismen der gleichen Art am besten an die lokalen Bedingungen anpassen.

Das Gesetz des Minimums. Die Intensität bestimmter biologischer Prozesse hängt oft von zwei oder mehr Umweltfaktoren ab. In diesem Fall wird der entscheidende Faktor zu einem solchen Faktor gehören, der in der vom Standpunkt der Bedürfnisse des Organismus aus gesehen minimalen Menge verfügbar ist. Diese Regel wurde vom Begründer der Wissenschaft der Mineraldünger formuliert Justus Liebig(1803-1873) und wurde benannt Gesetz des Minimums. J. Liebig entdeckte, dass der Ertrag von Pflanzen durch jeden der Hauptnährstoffe begrenzt werden kann, wenn nur dieses Element knapp ist.

Es ist bekannt, dass verschiedene Umweltfaktoren zusammenwirken können, dh der Mangel an einem Stoff kann zu einem Mangel an anderen Stoffen führen. Daher kann das Gesetz des Minimums allgemein wie folgt formuliert werden: Das erfolgreiche Überleben lebender Organismen hängt von einer Reihe von Bedingungen ab; Ein begrenzender oder begrenzender Faktor ist jeder Zustand der Umwelt, der sich der Widerstandsgrenze für Organismen einer bestimmten Art nähert oder diese überschreitet.

Die Bestimmung der einschränkenden Faktoren erleichtert das Studium komplexer Situationen erheblich. Trotz der Komplexität der Beziehung zwischen Organismen und ihrer Umwelt haben nicht alle Faktoren die gleiche ökologische Bedeutung. So ist beispielsweise Sauerstoff für alle Tiere ein physiologisch notwendiger Faktor, aus ökologischer Sicht jedoch nur in bestimmten Lebensräumen limitierend. Sterben Fische in einem Fluss, muss als erstes die Sauerstoffkonzentration im Wasser gemessen werden, da diese stark schwankt, die Sauerstoffreserven schnell erschöpft sind und oft fehlen. Wird das Absterben von Vögeln in der Natur beobachtet, muss nach einem anderen Grund gesucht werden, da der Sauerstoffgehalt in der Luft relativ konstant und aus Sicht der Ansprüche von Landorganismen ausreichend ist.

FAZIT

Die Ökologie ist eine lebenswichtige Wissenschaft für den Menschen, die seine unmittelbare natürliche Umgebung untersucht. Der Mensch, der die Natur und ihre ihr innewohnende Harmonie beobachtete, versuchte unwillkürlich, diese Harmonie in sein Leben zu bringen. Dieser Wunsch wurde erst vor relativ kurzer Zeit besonders akut, nachdem die Folgen unvernünftiger wirtschaftlicher Aktivitäten, die zur Zerstörung der natürlichen Umwelt führten, sehr deutlich wurden. Und das wirkte sich letztlich negativ auf die Person selbst aus.

Es sollte daran erinnert werden, dass die Ökologie eine grundlegende wissenschaftliche Disziplin ist, deren Ideen sehr wichtig sind. Und wenn wir die Bedeutung dieser Wissenschaft erkennen, müssen wir lernen, ihre Gesetze, Konzepte und Begriffe richtig zu verwenden. Schließlich helfen sie den Menschen, ihren Platz in ihrer Umwelt zu bestimmen, natürliche Ressourcen richtig und rational zu nutzen. Es ist erwiesen, dass die Nutzung natürlicher Ressourcen durch eine Person mit völliger Unkenntnis der Naturgesetze oft zu schweren, irreparablen Folgen führt.

Die Grundlagen der Ökologie als Wissenschaft über unser gemeinsames Zuhause – die Erde – sollten jedem Menschen auf dem Planeten bekannt sein. Die Kenntnis der Grundlagen der Ökologie hilft, Ihr Leben sowohl für die Gesellschaft als auch für den Einzelnen vernünftig zu gestalten; Sie werden jedem helfen, sich als Teil der großen Natur zu fühlen, Harmonie und Komfort zu erreichen, wo früher ein unvernünftiger Kampf mit den Naturkräften war.

LISTE DER VERWENDETEN LITERATUR Umweltfaktoren (Biotic Faktoren; Biotisch Umwelt Faktoren; Biotische Faktoren; ... .5 Frage Nr. 67 Natürliche Ressourcen, Sie Einstufung. Ressourcenkreislauf NATÜRLICHE RESSOURCEN (natürliche...

Das sind alle Umweltfaktoren, auf die der Körper mit Anpassungsreaktionen reagiert.

Umwelt ist eines der wichtigsten ökologischen Konzepte, dh ein Komplex von Umweltbedingungen, die das Leben von Organismen beeinflussen. Im weiteren Sinne wird Umwelt als Gesamtheit von materiellen Körpern, Phänomenen und Energien verstanden, die auf den Körper einwirken. Auch ein konkreteres, räumliches Verständnis der Umwelt als der unmittelbaren Umgebung des Organismus – seines Lebensraums – ist möglich. Lebensraum ist alles, wo ein Organismus lebt, es ist ein Teil der Natur, der lebende Organismen umgibt und direkt oder indirekt auf sie einwirkt. Jene. Elemente der Umwelt, die einem bestimmten Organismus oder einer bestimmten Art nicht gleichgültig sind und ihn auf die eine oder andere Weise beeinflussen, sind Faktoren in Bezug auf ihn.

Die Bestandteile der Umwelt sind vielfältig und veränderlich, daher passen sich lebende Organismen ständig an und regulieren ihre Lebenstätigkeit entsprechend den ständigen Schwankungen der Parameter der äußeren Umgebung. Solche Anpassungen von Organismen werden Anpassungen genannt und ermöglichen ihnen zu überleben und sich zu vermehren.

Alle Umweltfaktoren werden unterteilt in

• Abiotische Faktoren - Faktoren der unbelebten Natur, die direkt oder indirekt auf den Körper einwirken - Licht, Temperatur, Feuchtigkeit, chemische Zusammensetzung der Luft, des Wassers und der Bodenumgebung usw. (d.h. die Eigenschaften der Umwelt, deren Auftreten und Auswirkung nicht direkt von der Aktivität lebender Organismen abhängen).
• Biotische Faktoren - alle Formen der Beeinflussung des Körpers durch die umgebenden Lebewesen (Mikroorganismen, der Einfluss von Tieren auf Pflanzen und umgekehrt).
• Anthropogene Faktoren sind verschiedene Formen von Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft, die zu einer Veränderung der Natur als Lebensraum für andere Arten führen oder deren Leben direkt beeinflussen.

Umweltfaktoren beeinflussen lebende Organismen

• als Reizstoffe, die adaptive Veränderungen in physiologischen und biochemischen Funktionen verursachen;
• als Begrenzer, die es unmöglich machen, unter diesen Bedingungen zu existieren;
• als Modifikatoren, die strukturelle und funktionelle Veränderungen in Organismen verursachen, und als Signale, die Veränderungen in anderen Umweltfaktoren anzeigen.

In diesem Fall ist es möglich, die allgemeine Art der Auswirkung von Umweltfaktoren auf einen lebenden Organismus festzustellen.

Jeder Organismus hat eine spezifische Reihe von Anpassungen an Umweltfaktoren und existiert erfolgreich nur innerhalb bestimmter Grenzen ihrer Variabilität. Das günstigste Niveau des Faktors für die Lebensaktivität wird als optimal bezeichnet.

Bei kleinen Werten oder bei übermäßigem Einfluss des Faktors sinkt die Vitalaktivität von Organismen stark ab (es wird merklich gehemmt). Der Wirkungsbereich des ökologischen Faktors (Toleranzbereich) wird durch die Minimal- und Maximalpunkte begrenzt, die den Extremwerten dieses Faktors entsprechen, bei denen die Existenz des Organismus möglich ist.

Das obere Niveau des Faktors, jenseits dessen die Lebenstätigkeit von Organismen unmöglich wird, wird als Maximum und das untere Niveau als Minimum bezeichnet (Abb.). Natürlich hat jeder Organismus seine eigenen Maxima, Optima und Minima von Umweltfaktoren. Beispielsweise kann eine Stubenfliege Temperaturschwankungen von 7 bis 50 ° C standhalten, und ein menschlicher Spulwurm lebt nur bei menschlicher Körpertemperatur.

Die Punkte Optimum, Minimum und Maximum sind drei Kardinalpunkte, die die Möglichkeiten der Reaktion des Organismus auf diesen Faktor bestimmen. Die Extrempunkte der Kurve, die den Unterdrückungszustand mit einem Mangel oder Überschuss eines Faktors ausdrücken, werden als Pessimumbereiche bezeichnet; sie entsprechen den pessimalen Werten des Faktors. In der Nähe der kritischen Punkte befinden sich die subletalen Werte des Faktors und außerhalb der Toleranzzone die tödlichen Zonen des Faktors.

Die Umweltbedingungen, unter denen irgendein Faktor oder deren Kombination die Komfortzone überschreitet und deprimierend wirkt, werden in der Ökologie oft als Extrem, Grenze (extrem, schwierig) bezeichnet. Sie charakterisieren nicht nur ökologische Situationen (Temperatur, Salzgehalt), sondern auch solche Lebensräume, in denen Bedingungen nahe an der Grenze der Existenzmöglichkeit für Pflanzen und Tiere liegen.

Jeder lebende Organismus wird gleichzeitig von einem Komplex von Faktoren beeinflusst, aber nur einer davon ist einschränkend. Der Faktor, der den Rahmen für die Existenz eines Organismus, einer Art oder einer Gemeinschaft festlegt, wird als Begrenzung (Begrenzung) bezeichnet. Beispielsweise ist die Verbreitung vieler Tiere und Pflanzen im Norden durch einen Mangel an Wärme begrenzt, während im Süden der limitierende Faktor für die gleiche Art ein Mangel an Feuchtigkeit oder notwendiger Nahrung sein kann. Die Grenzen der Belastbarkeit des Organismus in Bezug auf den limitierenden Faktor hängen jedoch von der Höhe anderer Faktoren ab.

Einige Organismen benötigen zum Leben Bedingungen in engen Grenzen, d. h. der optimale Bereich ist für die Art nicht konstant. Auch die optimale Wirkung des Faktors ist bei verschiedenen Arten unterschiedlich. Die Spannweite der Kurve, d. h. der Abstand zwischen den Schwellenpunkten, zeigt die Wirkungszone des Umweltfaktors auf den Organismus (Abb. 104). Unter Bedingungen nahe der Wirkungsschwelle des Faktors fühlen sich Organismen unterdrückt; sie können existieren, erreichen aber nicht ihre volle Entwicklung. Pflanzen tragen normalerweise keine Früchte. Bei Tieren hingegen beschleunigt sich die Pubertät.

Die Größe des Bereichs des Faktors und insbesondere der Bereich des Optimums ermöglicht es, die Beständigkeit von Organismen in Bezug auf ein bestimmtes Umweltelement zu beurteilen, und zeigt ihre ökologische Amplitude an. Als svrybiont (von griechisch „evros“ – breit) werden in diesem Zusammenhang Organismen bezeichnet, die unter ganz unterschiedlichen Umweltbedingungen leben können. Beispielsweise lebt ein Braunbär in kalten und warmen Klimazonen, in trockenen und feuchten Gebieten und ernährt sich von einer Vielzahl pflanzlicher und tierischer Nahrung.

In Bezug auf private Umweltfaktoren wird ein Begriff verwendet, der mit der gleichen Vorsilbe beginnt. Zum Beispiel werden Tiere, die in einem weiten Temperaturbereich existieren können, als eurythermal bezeichnet, und Organismen, die nur in engen Temperaturbereichen leben können, werden als stenotherm bezeichnet. Nach dem gleichen Prinzip kann ein Organismus je nach seiner Reaktion auf Feuchtigkeitsschwankungen ein Euryhydrid oder ein Stenohydrid sein; euryhalin oder stenohalin - je nach Tolerierbarkeit unterschiedlicher Salzgehalte etc.

Es gibt auch Konzepte der ökologischen Wertigkeit, die die Fähigkeit eines Organismus ist, eine Vielzahl von Umgebungen zu bewohnen, und der ökologischen Amplitude, die die Breite des Faktorbereichs oder die Breite der optimalen Zone widerspiegelt.

Quantitative Regelmäßigkeiten der Reaktion von Organismen auf die Einwirkung des Umweltfaktors unterscheiden sich je nach den Bedingungen ihres Lebensraums. Stenobiontness oder Eurybiontness charakterisiert nicht die Spezifität einer Art in Bezug auf einen ökologischen Faktor. Zum Beispiel sind einige Tiere auf einen engen Temperaturbereich beschränkt (d. h. stenothermisch) und können gleichzeitig in einem weiten Bereich des Salzgehalts der Umgebung (euryhalin) existieren.

Umweltfaktoren wirken gleichzeitig und gemeinsam auf einen lebenden Organismus ein, und die Wirkung eines von ihnen hängt bis zu einem gewissen Grad vom quantitativen Ausdruck anderer Faktoren ab - Licht, Feuchtigkeit, Temperatur, umgebende Organismen usw. Dieses Muster wird als Wechselwirkung von Faktoren bezeichnet. Manchmal wird das Fehlen eines Faktors teilweise durch die Verstärkung der Aktivität eines anderen kompensiert; Es gibt eine teilweise Substitution der Wirkung von Umweltfaktoren. Gleichzeitig kann keiner der für den Körper notwendigen Faktoren vollständig durch einen anderen ersetzt werden. Phototrophe Pflanzen können unter den optimalen Temperatur- oder Ernährungsbedingungen nicht ohne Licht wachsen. Wenn also der Wert mindestens eines der erforderlichen Faktoren den Toleranzbereich überschreitet (unter dem Minimum oder über dem Maximum), wird die Existenz des Organismus unmöglich.

Umweltfaktoren, die unter bestimmten Bedingungen einen pessimalen Wert haben, also am weitesten vom Optimum entfernt sind, machen es einer Art trotz optimaler Kombination anderer Bedingungen besonders schwer, unter diesen Bedingungen zu existieren. Diese Abhängigkeit wird als Gesetz der Begrenzungsfaktoren bezeichnet. Solche vom Optimum abweichenden Faktoren erlangen im Leben einer Art oder einzelner Individuen eine überragende Bedeutung und bestimmen ihre geographische Verbreitung.

Die Identifizierung von limitierenden Faktoren ist in der landwirtschaftlichen Praxis sehr wichtig, um die ökologische Wertigkeit herzustellen, insbesondere in den anfälligsten (kritischen) Perioden der Tier- und Pflanzenontogenese.

Die Umwelt, die Lebewesen umgibt, besteht aus vielen Elementen. Sie beeinflussen das Leben von Organismen auf unterschiedliche Weise. Letztere reagieren unterschiedlich auf verschiedene Umweltfaktoren. Separate Elemente der Umwelt, die mit Organismen interagieren, werden als Umweltfaktoren bezeichnet. Die Existenzbedingungen sind eine Reihe lebenswichtiger Umweltfaktoren, ohne die lebende Organismen nicht existieren können. In Bezug auf Organismen wirken sie als Umweltfaktoren.

Klassifizierung von Umweltfaktoren.

Alle Umweltfaktoren akzeptiert klassifizieren(aufgeteilt) in folgende Hauptgruppen: abiotisch, biotisch und anthropisch. in abiotisch (abiogen) Faktoren sind physikalische und chemische Faktoren unbelebter Natur. biotisch, oder biogen, Faktoren sind der direkte oder indirekte Einfluss lebender Organismen sowohl aufeinander als auch auf die Umwelt. Antropisch (anthropogen) Faktoren wurden in den letzten Jahren aufgrund ihrer großen Bedeutung als eigenständige Gruppe von Faktoren unter den biotischen Faktoren herausgehoben. Dies sind Faktoren der direkten oder indirekten Einwirkung des Menschen und seiner wirtschaftlichen Tätigkeit auf Lebewesen und die Umwelt.

abiotischen Faktoren.

Abiotische Faktoren umfassen Elemente der unbelebten Natur, die auf einen lebenden Organismus einwirken. Arten von abiotischen Faktoren sind in der Tabelle dargestellt. 1.2.2.

Tabelle 1.2.2. Haupttypen abiotischer Faktoren

klimatische Faktoren.

Alle abiotischen Faktoren manifestieren sich und wirken innerhalb der drei geologischen Hüllen der Erde: Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre. Faktoren, die sich in der Atmosphäre und während der Wechselwirkung dieser mit der Hydrosphäre oder mit der Lithosphäre manifestieren (wirken), werden genannt klimatisch. Ihre Manifestation hängt von den physikalischen und chemischen Eigenschaften der geologischen Hüllen der Erde ab, von der Menge und Verteilung der Sonnenenergie, die in sie eindringt und eindringt.

Sonnenstrahlung.

Unter den verschiedenen Umweltfaktoren ist die Sonneneinstrahlung von größter Bedeutung. (Sonnenstrahlung). Dies ist ein kontinuierlicher Strom von Elementarteilchen (Geschwindigkeit 300-1500 km/s) und elektromagnetischen Wellen (Geschwindigkeit 300.000 km/s), der eine riesige Energiemenge zur Erde transportiert. Sonnenstrahlung ist die Hauptquelle des Lebens auf unserem Planeten. Unter dem kontinuierlichen Fluss der Sonnenstrahlung entstand das Leben auf der Erde, hat einen langen Weg seiner Evolution hinter sich und existiert weiterhin und hängt von der Sonnenenergie ab. Die wesentlichen Eigenschaften der Strahlungsenergie der Sonne als Umweltfaktor werden durch die Wellenlänge bestimmt. Wellen, die die Atmosphäre passieren und die Erde erreichen, werden im Bereich von 0,3 bis 10 Mikrometer gemessen.

Je nach Art der Einwirkung auf lebende Organismen wird dieses Spektrum der Sonnenstrahlung in drei Teile unterteilt: ultraviolette Strahlung, sichtbares Licht und Infrarotstrahlung.

kurzwellige ultraviolette Strahlen fast vollständig von der Atmosphäre, nämlich ihrer Ozonschicht, absorbiert. Eine kleine Menge ultravioletter Strahlen durchdringt die Erdoberfläche. Die Länge ihrer Wellen liegt im Bereich von 0,3–0,4 Mikrometer. Sie machen 7% der Energie der Sonnenstrahlung aus. Kurzwellenstrahlen wirken sich nachteilig auf lebende Organismen aus. Sie können Veränderungen im Erbgut hervorrufen – Mutationen. Daher haben Organismen, die lange Zeit unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung standen, im Laufe der Evolution Anpassungen entwickelt, um sich vor UV-Strahlen zu schützen. Bei vielen von ihnen wird in der Haut zusätzlich eine Menge schwarzer Farbstoff, Melanin, produziert, der vor dem Eindringen unerwünschter Strahlen schützt. Deshalb werden Menschen braun, wenn sie sich lange im Freien aufhalten. In vielen Industrieregionen gibt es einen sog Industrieller Melanismus- Verdunkelung der Tierfarbe. Dies geschieht jedoch nicht unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung, sondern durch Verschmutzung mit Ruß, Umweltstaub, dessen Elemente normalerweise dunkler werden. Vor solch einem dunklen Hintergrund überleben dunklere Formen von Organismen (gut maskiert).

sichtbares Licht manifestiert sich im Wellenlängenbereich von 0,4 bis 0,7 Mikrometer. Es macht 48% der Energie der Sonnenstrahlung aus.

Es wirkt sich auch nachteilig auf lebende Zellen und ihre Funktionen im Allgemeinen aus: Es verändert die Viskosität des Protoplasmas, die Größe der elektrischen Ladung des Zytoplasmas, stört die Permeabilität von Membranen und verändert die Bewegung des Zytoplasmas. Licht beeinflusst den Zustand von Proteinkolloiden und den Fluss von Energieprozessen in Zellen. Trotzdem war, ist und bleibt sichtbares Licht eine der wichtigsten Energiequellen für alle Lebewesen. Seine Energie wird dabei genutzt Photosynthese und reichert sich in Form chemischer Bindungen in den Produkten der Photosynthese an und wird dann als Nahrung an alle anderen lebenden Organismen weitergegeben. Im Allgemeinen können wir sagen, dass alle Lebewesen in der Biosphäre und sogar der Mensch auf Sonnenenergie, auf die Photosynthese angewiesen sind.

Licht für Tiere ist eine notwendige Voraussetzung für die Wahrnehmung von Informationen über die Umwelt und ihre Elemente, das Sehen und die visuelle Orientierung im Raum. Je nach Lebensbedingungen haben sich Tiere an unterschiedliche Beleuchtungsstärken angepasst. Einige Tierarten sind tagaktiv, während andere in der Dämmerung oder Nacht am aktivsten sind. Die meisten Säugetiere und Vögel leben in der Dämmerung, können Farben nicht gut unterscheiden und sehen alles schwarz-weiß (Hunde, Katzen, Hamster, Eulen, Ziegenmelker etc.). Das Leben in der Dämmerung oder bei wenig Licht führt oft zu einer Hypertrophie der Augen. Relativ große Augen, die in der Lage sind, einen unbedeutenden Lichtanteil einzufangen, charakteristisch für nachtaktive oder in völliger Dunkelheit lebende Tiere, die von den Leuchtorganen anderer Organismen (Lemuren, Affen, Eulen, Tiefseefische usw.) . Wenn bei völliger Dunkelheit (in Höhlen, unterirdisch in Höhlen) keine anderen Lichtquellen vorhanden sind, verlieren die dort lebenden Tiere in der Regel ihre Sehorgane (europäischer Proteus, Maulwurfsratte usw.).

Temperatur.

Die Quellen der Entstehung des Temperaturfaktors auf der Erde sind Sonnenstrahlung und geothermische Prozesse. Obwohl der Kern unseres Planeten durch eine extrem hohe Temperatur gekennzeichnet ist, ist sein Einfluss auf die Oberfläche des Planeten unbedeutend, mit Ausnahme der Zonen vulkanischer Aktivität und der Freisetzung von geothermischem Wasser (Geysire, Fumarolen). Folglich kann die Sonnenstrahlung, nämlich Infrarotstrahlen, als die Hauptwärmequelle innerhalb der Biosphäre angesehen werden. Diejenigen Strahlen, die die Erdoberfläche erreichen, werden von der Lithosphäre und Hydrosphäre absorbiert. Die Lithosphäre als Festkörper erwärmt sich schneller und kühlt ebenso schnell ab. Die Hydrosphäre ist wärmespeichernder als die Lithosphäre: Sie erwärmt sich langsam und kühlt langsam ab und speichert daher die Wärme lange. Die Oberflächenschichten der Troposphäre werden durch die Wärmestrahlung der Hydrosphäre und der Oberfläche der Lithosphäre erwärmt. Die Erde absorbiert Sonnenstrahlung und strahlt Energie zurück in den luftleeren Raum. Dennoch trägt die Erdatmosphäre zur Speicherung von Wärme in den Oberflächenschichten der Troposphäre bei. Aufgrund ihrer Eigenschaften lässt die Atmosphäre kurzwellige Infrarotstrahlen durch und verzögert langwellige Infrarotstrahlen, die von der erwärmten Erdoberfläche ausgesandt werden. Dieses atmosphärische Phänomen wird genannt Treibhauseffekt. Ihm ist es zu verdanken, dass das Leben auf der Erde möglich wurde. Der Treibhauseffekt trägt dazu bei, die Wärme in den Oberflächenschichten der Atmosphäre zu halten (hier konzentrieren sich die meisten Organismen) und gleicht Temperaturschwankungen bei Tag und Nacht aus. Auf dem Mond beispielsweise, der sich unter nahezu gleichen Raumbedingungen wie die Erde befindet und auf dem keine Atmosphäre vorhanden ist, zeigen sich tägliche Temperaturschwankungen an seinem Äquator im Bereich von 160 ° C bis + 120 ° C.

Der in der Umgebung verfügbare Temperaturbereich erreicht Tausende von Grad (heißes vulkanisches Magma und die niedrigsten Temperaturen der Antarktis). Die Grenzen, innerhalb derer das uns bekannte Leben existieren kann, sind ziemlich eng und liegen bei etwa 300 ° C, von -200 ° C (Gefrieren in verflüssigten Gasen) bis + 100 ° C (Siedepunkt von Wasser). Tatsächlich sind die meisten Arten und ein Großteil ihrer Aktivität an einen noch engeren Temperaturbereich gebunden. Der allgemeine Temperaturbereich aktiven Lebens auf der Erde wird durch folgende Temperaturen begrenzt (Tab. 1.2.3):

Tabelle 1.2.3 Temperaturbereich des Lebens auf der Erde

Pflanzen passen sich an unterschiedliche und sogar extreme Temperaturen an. Diejenigen, die hohe Temperaturen vertragen, werden genannt fruchtbare Pflanzen. Sie vertragen eine Überhitzung von bis zu 55-65 ° C (einige Kakteen). Arten, die bei hohen Temperaturen wachsen, tolerieren sie leichter aufgrund einer deutlichen Verkürzung der Blattgröße, der Entwicklung eines Filzes (pubertär) oder umgekehrt einer Wachsbeschichtung usw. Pflanzen können ohne Beeinträchtigung ihrer Entwicklung einer längeren Exposition standhalten zu niedrigen Temperaturen (von 0 bis -10 °C) genannt werden kältebeständig.

Obwohl die Temperatur ein wichtiger Umweltfaktor ist, der lebende Organismen beeinflusst, hängt ihre Wirkung stark von der Kombination mit anderen abiotischen Faktoren ab.

Feuchtigkeit.

Feuchtigkeit ist ein wichtiger abiotischer Faktor, der durch das Vorhandensein von Wasser oder Wasserdampf in der Atmosphäre oder Lithosphäre vorbestimmt ist. Wasser selbst ist eine notwendige anorganische Verbindung für das Leben lebender Organismen.

Wasser ist in der Atmosphäre immer in der Form vorhanden Wasser Paare. Die tatsächliche Wassermasse pro Volumeneinheit Luft wird genannt absolute Feuchtigkeit, und der Prozentsatz an Dampf im Verhältnis zur maximalen Menge, die Luft enthalten kann, - relative Luftfeuchtigkeit. Die Temperatur ist der Hauptfaktor, der die Fähigkeit der Luft beeinflusst, Wasserdampf zu halten. Beispielsweise kann die Luft bei einer Temperatur von +27°C doppelt so viel Feuchtigkeit enthalten wie bei einer Temperatur von +16°C. Das bedeutet, dass die absolute Luftfeuchtigkeit bei 27 °C doppelt so hoch ist wie bei 16 °C, während die relative Luftfeuchtigkeit in beiden Fällen 100 % beträgt.

Wasser als ökologischer Faktor ist für lebende Organismen äußerst notwendig, da ohne es der Stoffwechsel und viele andere damit zusammenhängende Prozesse nicht ablaufen können. Die Stoffwechselvorgänge von Organismen finden in Gegenwart von Wasser (in wässrigen Lösungen) statt. Alle lebenden Organismen sind offene Systeme, daher verlieren sie ständig Wasser und müssen ihre Reserven immer wieder auffüllen. Für ein normales Leben müssen Pflanzen und Tiere ein gewisses Gleichgewicht zwischen der Aufnahme von Wasser in den Körper und seinem Verlust aufrechterhalten. Großer Verlust von Körperwasser (Austrocknung) zu einer Abnahme seiner Vitalaktivität und in Zukunft zum Tod führen. Pflanzen decken ihren Wasserbedarf durch Niederschlag, Luftfeuchtigkeit und Tiere auch durch Nahrung. Die Resistenz von Organismen gegen das Vorhandensein oder Fehlen von Feuchtigkeit in der Umgebung ist unterschiedlich und hängt von der Anpassungsfähigkeit der Art ab. In dieser Hinsicht werden alle Landorganismen in drei Gruppen eingeteilt: hygrophil(oder feuchtigkeitsliebend), mesophil(oder mäßig feuchtigkeitsliebend) und xerophil(oder trocken liebend). In Bezug auf Pflanzen und Tiere sieht dieser Abschnitt wie folgt aus:

1) hygrophile Organismen:

- Hygrophyten(Pflanzen);

- Hygrophile(Tier);

2) mesophile Organismen:

- Mesophyten(Pflanzen);

- Mesophile(Tier);

3) xerophile Organismen:

- Xerophyten(Pflanzen);

- Xerophile oder Hygrophobie(Tiere).

Brauchen die meiste Feuchtigkeit hygrophile Organismen. Unter den Pflanzen sind dies diejenigen, die auf zu feuchten Böden mit hoher Luftfeuchtigkeit leben (Hygrophyten). Unter den Bedingungen des Mittelgürtels gehören sie zu den krautigen Pflanzen, die in schattigen Wäldern (Sauer, Farne, Veilchen, Spaltgras usw.) und an offenen Stellen (Ringelblume, Sonnentau usw.) wachsen.

Hygrophile Tiere (Hygrophile) umfassen solche, die ökologisch mit der aquatischen Umwelt oder mit wassergesättigten Gebieten verbunden sind. Sie benötigen eine ständige Anwesenheit einer großen Menge Feuchtigkeit in der Umgebung. Dies sind Tiere tropischer Regenwälder, Sümpfe, Feuchtwiesen.

mesophile Organismen erfordern mäßige Mengen an Feuchtigkeit und sind normalerweise mit mäßig warmen Bedingungen und guten mineralischen Ernährungsbedingungen verbunden. Es können Waldpflanzen und Pflanzen von offenen Orten sein. Darunter finden sich Bäume (Linde, Birke), Sträucher (Hasel, Sanddorn) und noch mehr Kräuter (Klee, Wiesenlieschgras, Schwingel, Maiglöckchen, Hufe etc.). Im Allgemeinen sind Mesophyten eine breite ökologische Gruppe von Pflanzen. An mesophile Tiere (Mesophile) gehört zu den meisten Organismen, die in gemäßigten und subarktischen Bedingungen oder in bestimmten bergigen Landregionen leben.

xerophile Organismen - Dies ist eine ziemlich vielfältige ökologische Gruppe von Pflanzen und Tieren, die sich mit Hilfe solcher Mittel an trockene Lebensbedingungen angepasst haben: Begrenzung der Verdunstung, Erhöhung der Wasserentnahme und Schaffung von Wasserreserven für einen langen Zeitraum ohne Wasserversorgung.

Pflanzen, die in trockenen Bedingungen leben, überwinden sie auf unterschiedliche Weise. Einige haben keine strukturellen Anpassungen, um den Mangel an Feuchtigkeit zu tragen. ihre Existenz ist unter trockenen Bedingungen nur möglich, weil sie in einem kritischen Moment in Form von Samen (Ephemeriden) oder Zwiebeln, Rhizomen, Knollen (Ephemeroiden) sehr leicht und schnell in ein aktives Leben übergehen und in einem kurzer Zeitraum vollständig den jährlichen Entwicklungszyklus durchlaufen. Efemeri hauptsächlich in Wüsten, Halbwüsten und Steppen verbreitet (Steinfliege, Frühlingskreuzkraut, Rübenkiste usw.). Ephemeroide(aus dem Griechischen. Eintagsfliegen und aussehen)- Dies sind mehrjährige krautige, hauptsächlich Frühlingspflanzen (Seggen, Gräser, Tulpen usw.).

Eine sehr besondere Kategorie von Pflanzen, die sich an Dürrebedingungen angepasst haben, ist Sukkulenten und Sklerophyten. Sukkulenten (aus dem Griechischen. saftig) können eine große Menge Wasser in sich ansammeln und nach und nach verwenden. Beispielsweise können einige Kakteen der nordamerikanischen Wüsten 1000 bis 3000 Liter Wasser enthalten. Wasser sammelt sich in Blättern (Aloe, Fetthenne, Agave, junge) oder Stängeln (Kakteen und kaktusähnliche Wolfsmilch).

Tiere nehmen Wasser hauptsächlich auf drei Wegen auf: direkt durch Trinken oder Aufnahme durch die Haut, zusammen mit der Nahrung und als Ergebnis des Stoffwechsels.

Viele Tierarten trinken Wasser und zwar in ausreichend großen Mengen. Beispielsweise können Raupen der Chinesischen Eichenseidenraupe bis zu 500 ml Wasser trinken. Einige Tier- und Vogelarten erfordern eine regelmäßige Wasseraufnahme. Deshalb suchen sie sich bestimmte Quellen aus und besuchen diese regelmäßig als Wasserstellen. Wüstenvogelarten fliegen täglich zu den Oasen, trinken dort Wasser und bringen Wasser zu ihren Küken.

Einige Tierarten nehmen Wasser nicht durch direktes Trinken auf, sondern können es verbrauchen, indem sie es mit der gesamten Hautoberfläche aufnehmen. Bei Insekten und Larven, die in mit Baumstaub angefeuchteten Böden leben, sind ihre Hautschichten wasserdurchlässig. Die australische Moloch-Eidechse nimmt Regenwasser mit ihrer Haut auf, die extrem hygroskopisch ist. Viele Tiere bekommen Feuchtigkeit aus saftiger Nahrung. Solche saftigen Lebensmittel können Gras, saftige Früchte, Beeren, Zwiebeln und Knollen von Pflanzen sein. Die in den zentralasiatischen Steppen lebende Steppenschildkröte nimmt Wasser nur aus saftiger Nahrung auf. In diesen Regionen, wo Gemüse angebaut wird oder auf Melonen, richten Schildkröten großen Schaden an, indem sie Melonen, Wassermelonen und Gurken fressen. Einige Raubtiere nehmen auch Wasser auf, indem sie ihre Beute fressen. Das ist zum Beispiel typisch für den afrikanischen Fennek.

Arten, die sich ausschließlich von Trockenfutter ernähren und keine Möglichkeit haben, Wasser aufzunehmen, nehmen es durch den Stoffwechsel auf, also chemisch bei der Nahrungsverdauung. Durch die Oxidation von Fetten und Stärke kann im Körper Stoffwechselwasser gebildet werden. Gerade für Tiere, die in heißen Wüsten leben, ist dies ein wichtiger Weg zur Wassergewinnung. Zum Beispiel ernährt sich die Rotschwanz-Rennmaus manchmal nur von trockenen Samen. Es sind Experimente bekannt, als die nordamerikanische Hirschmaus in Gefangenschaft etwa drei Jahre lebte und nur trockene Gerstenkörner aß.

Ernährungsfaktoren.

Die Oberfläche der Lithosphäre der Erde stellt einen eigenen Lebensraum dar, der durch seine eigenen Umweltfaktoren gekennzeichnet ist. Diese Gruppe von Faktoren wird genannt edaphisch(aus dem Griechischen. edafos- Boden). Böden haben ihre eigene Struktur, Zusammensetzung und Eigenschaften.

Böden zeichnen sich durch einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt, eine mechanische Zusammensetzung, einen Gehalt an organischen, anorganischen und organisch-mineralischen Verbindungen und einen bestimmten Säuregehalt aus. Viele Eigenschaften des Bodens selbst und die Verteilung der darin lebenden Organismen hängen von den Indikatoren ab.

Zum Beispiel lieben bestimmte Pflanzen- und Tierarten Böden mit einem bestimmten Säuregehalt, nämlich: Torfmoose, wilde Johannisbeeren, Erlen wachsen auf sauren Böden und grüne Waldmoose wachsen auf neutralen.

Auch Käferlarven, Landweichtiere und viele andere Organismen reagieren auf eine gewisse Säure des Bodens.

Die chemische Zusammensetzung des Bodens ist für alle Lebewesen sehr wichtig. Für Pflanzen sind nicht nur die chemischen Elemente am wichtigsten, die sie in großen Mengen verbrauchen (Stickstoff, Phosphor, Kalium und Calcium), sondern auch solche, die selten sind (Spurenelemente). Einige der Pflanzen reichern selektiv bestimmte seltene Elemente an. Kreuzblütler und Schirmpflanzen beispielsweise reichern 5-10 Mal mehr Schwefel in ihrem Körper an als andere Pflanzen.

Überschüssige Gehalte an bestimmten chemischen Elementen im Boden können sich negativ (pathologisch) auf Tiere auswirken. Zum Beispiel wurde in einem der Täler von Tuva (Russland) festgestellt, dass Schafe an einer bestimmten Krankheit litten, die sich in Haarausfall, Verformung der Hufe usw. äußerte. Später stellte sich heraus, dass in diesem Tal im Boden , Wasser und einigen Pflanzen gab es einen hohen Selengehalt. Dieses Element gelangte im Übermaß in den Körper von Schafen und verursachte eine chronische Selentoxikose.

Der Boden hat sein eigenes thermisches Regime. Zusammen mit der Feuchtigkeit beeinflusst es die Bodenbildung, verschiedene Prozesse, die im Boden ablaufen (physikalisch-chemische, chemische, biochemische und biologische).

Böden sind aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit in der Lage, Temperaturschwankungen mit der Tiefe auszugleichen. In einer Tiefe von etwas mehr als 1 m sind tägliche Temperaturschwankungen kaum wahrnehmbar. In der Karakum-Wüste, die durch ein stark kontinentales Klima gekennzeichnet ist, war beispielsweise im Sommer, wenn die Bodenoberflächentemperatur +59 ° C erreicht, in den Höhlen von Rennmaus-Nagetieren in einer Entfernung von 70 cm vom Eingang die Temperatur niedrig 31°C niedriger und betrug +28°C. Im Winter, während einer frostigen Nacht, betrug die Temperatur in den Höhlen der Rennmäuse +19°C.

Der Boden ist eine einzigartige Kombination physikalischer und chemischer Eigenschaften der Oberfläche der Lithosphäre und der darin lebenden Organismen. Der Boden ist ohne Lebewesen nicht vorstellbar. Kein Wunder, dass der berühmte Geochemiker V.I. Vernadsky nannte den Boden bioinerter Körper.

Orographische Faktoren (Erleichterung).

Das Relief bezieht sich nicht auf direkt wirkende Umweltfaktoren wie Wasser, Licht, Wärme, Boden. Die Art der Erleichterung im Leben vieler Organismen hat jedoch eine indirekte Wirkung.

Je nach Größe der Formen wird das Relief mehrerer Ordnungen eher bedingt unterschieden: Makrorelief (Berge, Tiefland, Zwischengebirgssenken), Mesorrelief (Hügel, Schluchten, Grate usw.) und Mikrorelief (kleine Vertiefungen, Unregelmäßigkeiten usw.). . Jeder von ihnen spielt eine bestimmte Rolle bei der Bildung eines Komplexes von Umweltfaktoren für Organismen. Die Entlastung betrifft insbesondere die Umverteilung von Faktoren wie Feuchtigkeit und Wärme. So schaffen selbst leichte Vertiefungen von einigen zehn Zentimetern Bedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit. Aus höher gelegenen Bereichen fließt Wasser in tiefer gelegene Bereiche, wo günstige Bedingungen für feuchtigkeitsliebende Organismen geschaffen werden. Die Nord- und Südhänge haben unterschiedliche Licht- und Thermikverhältnisse. Unter gebirgigen Bedingungen werden auf relativ kleinen Gebieten erhebliche Höhenamplituden erzeugt, was zur Bildung verschiedener Klimakomplexe führt. Ihre typischen Merkmale sind insbesondere niedrige Temperaturen, starke Winde, Änderungen des Befeuchtungsregimes, der Gaszusammensetzung der Luft usw.

Beispielsweise sinkt die Lufttemperatur mit steigendem Meeresspiegel um 6 ° C pro 1000 m. Dies ist zwar eine Eigenschaft der Troposphäre, aber aufgrund des Reliefs (Hochland, Berge, Bergplateaus usw.) terrestrischer Organismen können sich in Bedingungen wiederfinden, die denen in benachbarten Regionen nicht ähnlich sind. Zum Beispiel ist das bergige Vulkanmassiv des Kilimandscharo in Afrika am Fuße von Savannen umgeben, und weiter oben an den Hängen befinden sich Kaffeeplantagen, Bananenplantagen, Wälder und Almwiesen. Die Gipfel des Kilimandscharo sind mit ewigem Schnee und Gletschern bedeckt. Wenn die Lufttemperatur auf Meereshöhe +30 ° C beträgt, treten negative Temperaturen bereits in einer Höhe von 5000 m auf. In gemäßigten Zonen entspricht eine Temperaturabnahme pro 6 ° C einer Bewegung von 800 km in Richtung hoher Breiten.

Druck.

Druck manifestiert sich sowohl in Luft- als auch in Wasserumgebungen. In atmosphärischer Luft variiert der Druck jahreszeitlich abhängig von der Wetterlage und der Höhe über dem Meeresspiegel. Von besonderem Interesse sind die Anpassungen von Organismen, die unter Bedingungen mit niedrigem Druck und verdünnter Luft im Hochland leben.

Der Druck in der aquatischen Umwelt variiert je nach Tiefe: Er wächst um etwa 1 atm pro 10 m. Für viele Organismen gibt es Grenzen der Druckänderung (Tiefe), an die sie sich angepasst haben. Zum Beispiel können Abgrundfische (Fische der tiefen Welt) großen Druck aushalten, aber sie steigen nie an die Meeresoberfläche, weil es für sie tödlich ist. Umgekehrt sind nicht alle Meeresorganismen in der Lage, in große Tiefen zu tauchen. Der Pottwal zum Beispiel kann bis zu einer Tiefe von 1 km tauchen und Seevögel bis zu 15-20 m, wo sie ihre Nahrung bekommen.

Lebende Organismen an Land und im Wasser reagieren eindeutig auf Druckänderungen. Früher wurde festgestellt, dass Fische selbst geringfügige Druckänderungen wahrnehmen können. ihr Verhalten ändert sich, wenn sich der atmosphärische Druck ändert (z. B. vor einem Gewitter). In Japan werden einige Fische speziell in Aquarien gehalten und die Veränderung ihres Verhaltens zur Beurteilung möglicher Wetteränderungen herangezogen.

Landtiere, die leichte Druckänderungen wahrnehmen, können mit ihrem Verhalten Änderungen der Wetterlage vorhersagen.

Druckungleichmäßigkeit, die das Ergebnis ungleichmäßiger Erwärmung durch die Sonne und Wärmeverteilung sowohl im Wasser als auch in der atmosphärischen Luft ist, schafft Bedingungen für das Mischen von Wasser- und Luftmassen, d.h. die Bildung von Strömungen. Die Strömung ist unter bestimmten Bedingungen ein starker Umweltfaktor.

hydrologische Faktoren.

Wasser als integraler Bestandteil der Atmosphäre und der Lithosphäre (einschließlich des Bodens) spielt eine wichtige Rolle im Leben von Organismen als einer der Umweltfaktoren, der als Feuchtigkeit bezeichnet wird. Gleichzeitig kann Wasser im flüssigen Zustand ein Faktor sein, der seine eigene Umgebung bildet – Wasser. Aufgrund seiner Eigenschaften, die Wasser von allen anderen chemischen Verbindungen unterscheiden, schafft es in flüssigem und freiem Zustand eine Reihe von Bedingungen für die aquatische Umwelt, die sogenannten hydrologischen Faktoren.

Solche Eigenschaften von Wasser wie Wärmeleitfähigkeit, Fließfähigkeit, Transparenz, Salzgehalt manifestieren sich auf unterschiedliche Weise in Gewässern und sind Umweltfaktoren, die in diesem Fall als hydrologisch bezeichnet werden. Beispielsweise haben sich Wasserorganismen unterschiedlich an unterschiedliche Salzgehalte des Wassers angepasst. Unterscheiden Sie zwischen Süßwasser- und Meeresorganismen. Süßwasserorganismen überraschen nicht mit ihrer Artenvielfalt. Erstens hat das Leben auf der Erde seinen Ursprung im Meerwasser, und zweitens nehmen Süßwasserkörper einen winzigen Teil der Erdoberfläche ein.

Meeresorganismen sind vielfältiger und quantitativ zahlreicher. Einige von ihnen haben sich an den niedrigen Salzgehalt angepasst und leben in entsalzten Meeresgebieten und anderen Brackwasserkörpern. Bei vielen Arten solcher Reservoirs wird eine Abnahme der Körpergröße beobachtet. So sind beispielsweise die Schalen von Mollusken, Flussmuschel (Mytilus edulis) und Lamarck-Herzwurm (Cerastoderma lamarcki), die in den Buchten der Ostsee bei einem Salzgehalt von 2-6 % o leben, 2-4 mal kleiner als Individuen, die im selben Meer leben, erst bei einem Salzgehalt von 15 % o. Die Krabbe Carcinus moenas ist in der Ostsee klein, während sie in entsalzten Lagunen und Flussmündungen viel größer ist. Seeigel werden in Lagunen kleiner als im Meer. Das Krebstier Artemia (Artemia salina) hat bei einem Salzgehalt von 122 % o eine Größe von bis zu 10 mm, wird aber bei 20 % o 24-32 mm groß. Salzgehalt kann auch die Lebenserwartung beeinflussen. Der gleiche Lamarck-Herzwurm lebt in den Gewässern des Nordatlantiks bis zu 9 Jahre und in den weniger salzhaltigen Gewässern des Asowschen Meeres - 5.

Die Temperatur von Gewässern ist ein konstanterer Indikator als die Temperatur von Land. Dies liegt an den physikalischen Eigenschaften des Wassers (Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit). Die Amplitude der jährlichen Temperaturschwankungen in den oberen Schichten des Ozeans überschreitet nicht 10-15 ° C und in kontinentalen Gewässern - 30-35 ° C. Was können wir über die tiefen Wasserschichten sagen, die durch eine Konstante gekennzeichnet sind thermisches Regime.

biotische Faktoren.

Die Organismen, die auf unserem Planeten leben, brauchen nicht nur abiotische Bedingungen für ihr Leben, sie interagieren miteinander und sind oft sehr abhängig voneinander. Die Gesamtheit der Faktoren der organischen Welt, die direkt oder indirekt auf Organismen einwirken, wird als biotische Faktoren bezeichnet.

Biotische Faktoren sind sehr unterschiedlich, aber trotzdem haben sie auch ihre eigene Klassifikation. Nach der einfachsten Einteilung werden biotische Faktoren in drei Gruppen eingeteilt, die durch Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen verursacht werden.

Clements und Shelford (1939) schlugen eine eigene Klassifikation vor, die die typischsten Formen der Interaktion zwischen zwei Organismen berücksichtigt - Co-Aktionen. Alle Koaktionen werden in zwei große Gruppen eingeteilt, je nachdem, ob Organismen der gleichen Art oder zwei verschiedene zusammenwirken. Die Art der Wechselwirkungen von Organismen, die zur gleichen Art gehören, ist homotypische Reaktionen. Heterotypische Reaktionen Nennen Sie die Interaktionsformen zwischen zwei Organismen verschiedener Arten.

homotypische Reaktionen.

Unter der Interaktion von Organismen derselben Art können folgende Zusammenwirkungen (Wechselwirkungen) unterschieden werden: Gruppenwirkung, Massenwirkung und innerartliche Konkurrenz.

Gruppeneffekt.

Viele Lebewesen, die alleine leben können, bilden Gruppen. In der Natur kann man oft beobachten, wie manche Arten in Gruppen wachsen Pflanzen. Dies gibt ihnen die Möglichkeit, ihr Wachstum zu beschleunigen. Tiere werden auch zusammen gruppiert. Unter solchen Bedingungen überleben sie besser. Mit einem gemeinsamen Lebensstil ist es für Tiere einfacher, sich zu verteidigen, Nahrung zu bekommen, ihren Nachwuchs zu schützen und widrige Umwelteinflüsse zu überstehen. Der Gruppeneffekt wirkt sich also positiv auf alle Mitglieder der Gruppe aus.

Gruppen, in denen Tiere zusammengefasst werden, können unterschiedlich groß sein. Zum Beispiel können Kormorane, die riesige Kolonien an den Küsten Perus bilden, nur existieren, wenn es mindestens 10.000 Vögel in der Kolonie gibt und es drei Nester pro 1 Quadratmeter Territorium gibt. Es ist bekannt, dass für das Überleben afrikanischer Elefanten die Herde aus mindestens 25 Individuen und die Rentierherde aus 300-400 Köpfen bestehen muss. Ein Rudel Wölfe kann bis zu einem Dutzend Individuen umfassen.

Aus einfachen Ansammlungen (vorübergehend oder dauerhaft) können komplexe Gruppen werden, die aus spezialisierten Individuen bestehen, die in dieser Gruppe ihre eigene Funktion erfüllen (Bienen-, Ameisen- oder Termitenfamilien).

Massenwirkung.

Ein Masseneffekt ist ein Phänomen, das auftritt, wenn ein Wohnraum überbevölkert ist. Wenn man sich in Gruppen zusammenschließt, besonders in großen, gibt es natürlich auch eine gewisse Überbevölkerung, aber es gibt einen großen Unterschied zwischen Gruppen- und Masseneffekten. Das erste verschafft jedem Vereinsmitglied Vorteile, das andere dagegen unterdrückt die vitale Aktivität aller, das heißt, es hat negative Folgen. Der Masseneffekt manifestiert sich beispielsweise in der Ansammlung von Wirbeltieren. Wenn eine große Anzahl von Versuchsratten in einem Käfig gehalten wird, treten Aggressivität in ihrem Verhalten auf. Bei längerer Haltung von Tieren unter solchen Bedingungen lösen sich Embryonen bei trächtigen Weibchen auf, die Aggressivität nimmt so stark zu, dass Ratten sich gegenseitig Schwänze, Ohren und Gliedmaßen abnagen.

Die Massenwirkung hochorganisierter Organismen führt zu einem Stresszustand. Beim Menschen kann dies zu psychischen Störungen und Nervenzusammenbrüchen führen.

Innerartlicher Wettbewerb.

Zwischen Individuen der gleichen Art gibt es immer eine Art Konkurrenzkampf um die besten Lebensbedingungen. Je größer die Populationsdichte einer bestimmten Organismengruppe ist, desto intensiver ist die Konkurrenz. Ein solcher Wettbewerb von Organismen derselben Art untereinander um bestimmte Existenzbedingungen wird als bezeichnet innerartliche Konkurrenz.

Massenwirkung und intraspezifischer Wettbewerb sind keine identischen Konzepte. Tritt das erste Phänomen relativ kurzzeitig auf und endet anschließend mit einer Verkleinerung der Gruppe (Mortalität, Kannibalismus, verminderte Fruchtbarkeit etc.), so besteht ständig innerartliche Konkurrenz und führt schließlich zu einer breiteren Anpassung der Art an die Umweltbedingungen. Die Art wird ökologisch angepasster. Durch die innerartliche Konkurrenz bleibt die Art selbst erhalten und zerstört sich nicht durch einen solchen Kampf.

Intraspezifische Konkurrenz kann sich in allem manifestieren, was Organismen derselben Art beanspruchen können. Bei Pflanzen, die dicht wachsen, kann es zu einer Konkurrenz um Licht, mineralische Nährstoffe usw. kommen. Zum Beispiel hat eine Eiche, wenn sie alleine wächst, eine kugelförmige Krone, sie breitet sich ziemlich aus, da die unteren Seitenäste ausreichend Licht erhalten. Bei Eichenplantagen im Wald werden die unteren Äste von den oberen beschattet. Äste, die zu wenig Licht bekommen, sterben ab. Wenn die Eiche in die Höhe wächst, fallen die unteren Äste schnell ab und der Baum nimmt eine Waldform an - einen langen zylindrischen Stamm und eine Astkrone an der Spitze des Baumes.

Bei Tieren entsteht Konkurrenz um ein bestimmtes Revier, Nahrung, Nistplätze etc. Es ist für bewegliche Tiere einfacher, harte Konkurrenz zu vermeiden, aber es betrifft sie trotzdem. Wer Konkurrenz meidet, findet sich in der Regel oft in ungünstigen Verhältnissen wieder, sie sind wie Pflanzen (oder angehängte Tierarten) gezwungen, sich an die Bedingungen anzupassen, mit denen sie sich begnügen müssen.

heterotypische Reaktionen.

Tabelle 1.2.4. Formen interspeziesischer Interaktionen

	Arten besetzen		Arten besetzen
Interaktionsform (Co-Shares)	gleiches Territorium (zusammen leben)		verschiedene Gebiete (leben getrennt)
	Ansicht A	Ansicht B	Ansicht A	Ansicht B
Neutralismus
Komensalismus (Typ A - Komensalismus)
Protokollkooperation
Mutualismus
Amensalismus (Typ A - Amensal, Typ B - Inhibitor)
Prädation (Typ A - Raubtier, Typ B - Beute)
Wettbewerb

0 - Interaktion zwischen Arten nützt keiner Seite und schadet keiner Seite;

Wechselwirkungen zwischen Arten haben positive Folgen; -Interaktion zwischen den Arten hat negative Folgen.

Neutralismus.

Die häufigste Form der Interaktion tritt auf, wenn Organismen verschiedener Arten, die dasselbe Territorium besetzen, sich in keiner Weise gegenseitig beeinflussen. Im Wald leben eine Vielzahl von Arten, von denen viele neutrale Beziehungen pflegen. Zum Beispiel bewohnen ein Eichhörnchen und ein Igel denselben Wald, aber sie haben eine neutrale Beziehung, wie viele andere Organismen. Diese Organismen sind jedoch Teil desselben Ökosystems. Sie sind Elemente eines Ganzen, und daher findet man bei genauerem Studium immer noch keine direkten, sondern indirekte, eher subtile und auf den ersten Blick nicht wahrnehmbare Verbindungen.

Es gibt. Doom gibt in seiner Popular Ecology ein spielerisches, aber sehr treffendes Beispiel für solche Verbindungen. Er schreibt, dass in England alte alleinstehende Frauen die Macht der königlichen Garde unterstützen. Und die Verbindung zwischen Gardisten und Frauen ist ganz einfach. Alleinstehende Frauen züchten in der Regel Katzen, während Katzen Mäuse jagen. Je mehr Katzen, desto weniger Mäuse auf den Feldern. Mäuse sind Feinde von Hummeln, weil sie ihre Höhlen zerstören, in denen sie leben. Je weniger Mäuse, desto mehr Hummeln. Es ist nicht bekannt, dass Hummeln die einzigen Bestäuber von Klee sind. Mehr Hummeln auf den Feldern – mehr Kleeernte. Pferde weiden auf Klee, und die Gardisten essen gerne Pferdefleisch. Hinter einem solchen Vorbild in der Natur verbergen sich viele versteckte Verbindungen zwischen verschiedenen Organismen. Obwohl Katzen in der Natur, wie aus dem Beispiel ersichtlich ist, ein neutrales Verhältnis zu Pferden oder Jmels haben, sind sie indirekt mit ihnen verwandt.

Kommensalismus.

Viele Arten von Organismen gehen Beziehungen ein, von denen nur eine Seite profitiert, während die andere darunter nicht leidet und nichts nützlich ist. Diese Form der Interaktion zwischen Organismen wird als bezeichnet Kommensalismus. Kommensalismus manifestiert sich oft in Form der Koexistenz verschiedener Organismen. So leben Insekten oft in den Höhlen von Säugetieren oder in den Nestern von Vögeln.

Oft kann man eine solche gemeinsame Besiedlung auch beobachten, wenn Sperlinge in den Nestern von großen Greifvögeln oder Störchen nisten. Für Greifvögel stört die Nachbarschaft der Spatzen nicht, aber für die Spatzen selbst ist dies ein zuverlässiger Schutz ihrer Nester.

In der Natur gibt es sogar eine Art, die so heißt - die kommensale Krabbe. Diese kleine, anmutige Krabbe lässt sich leicht in der Mantelhöhle von Austern nieder. Dadurch stört er die Molluske nicht, sondern erhält selbst einen Unterschlupf, frische Portionen Wasser und Nährstoffpartikel, die mit Wasser zu ihm gelangen.

Protokollkooperation.

Der nächste Schritt im gemeinsamen positiven Zusammenwirken zweier Organismen verschiedener Arten ist Protokollkooperation, in denen beide Arten von der Interaktion profitieren. Natürlich können diese Arten ohne Verluste getrennt existieren. Diese Form der Interaktion wird auch genannt primäre Zusammenarbeit, oder Zusammenarbeit.

Im Meer entsteht eine solche für beide Seiten vorteilhafte, aber nicht zwingende Form der Interaktion, wenn Krabben und Darm kombiniert werden. Anemonen zum Beispiel lassen sich oft auf der Rückenseite von Krebsen nieder und tarnen und schützen sie mit ihren stechenden Tentakeln. Die Seeanemonen wiederum erhalten von den Krabben die Essensreste ihrer Mahlzeit und nutzen die Krabben als Vehikel. Sowohl Krabben als auch Seeanemonen können im Stausee frei und unabhängig existieren, aber wenn sie in der Nähe sind, verpflanzt die Krabbe selbst mit ihren Krallen die Seeanemonen auf sich selbst.

Auch das gemeinsame Nisten von Vögeln verschiedener Arten in derselben Kolonie (Reiher und Kormorane, Stelzvögel und Seeschwalben verschiedener Arten usw.) ist ein Beispiel für eine Zusammenarbeit, bei der beide Parteien beispielsweise beim Schutz vor Raubtieren profitieren.

Mutualismus.

Gegenseitigkeit (bzw obligatorische Symbiose) ist die nächste Stufe der gegenseitig vorteilhaften Anpassung verschiedener Arten aneinander. Es unterscheidet sich von der Protokooperation in seiner Abhängigkeit. Wenn bei Protokooperation die Organismen, die eine Beziehung eingehen, getrennt und unabhängig voneinander existieren können, dann ist bei Mutualismus die getrennte Existenz dieser Organismen unmöglich.

Diese Art des Zusammenwirkens tritt oft in ganz unterschiedlichen Organismen auf, systematisch entfernt, mit unterschiedlichen Bedürfnissen. Ein Beispiel hierfür wäre die Beziehung zwischen stickstofffixierenden Bakterien (Blasenbakterien) und Leguminosen. Vom Wurzelsystem der Hülsenfrüchte ausgeschiedene Substanzen stimulieren das Wachstum von Blasenbakterien, und die Abfallprodukte von Bakterien führen zu einer Verformung der Wurzelhaare, wodurch die Bildung von Blasen beginnt. Bakterien haben die Fähigkeit, Luftstickstoff aufzunehmen, der im Boden fehlt, aber ein essentieller Makronährstoff für Pflanzen ist, was in diesem Fall für Leguminosen von großem Vorteil ist.

In der Natur ist die Verwandtschaft zwischen Pilzen und Pflanzenwurzeln durchaus üblich, sog Mykorrhiza. Der Pilz, der mit dem Gewebe der Wurzel interagiert, bildet eine Art Organ, das der Pflanze hilft, Mineralien aus dem Boden effektiver aufzunehmen. Pilze aus dieser Interaktion erhalten die Produkte der Photosynthese der Pflanze. Viele Baumarten können ohne Mykorrhiza nicht wachsen, und bestimmte Pilzarten bilden Mykorrhiza mit den Wurzeln bestimmter Baumarten (Eiche und Steinpilze, Birke und Steinpilze usw.).

Ein klassisches Beispiel für Mutualismus sind Flechten, die die symbiotische Beziehung von Pilzen und Algen vereinen. Die funktionellen und physiologischen Verbindungen zwischen ihnen sind so eng, dass sie als getrennt betrachtet werden Gruppe Organismen. Der Pilz in diesem System versorgt die Algen mit Wasser und Mineralsalzen, und die Algen wiederum geben dem Pilz organische Substanzen, die sie selbst synthetisieren.

Amensalismus.

In der Natur beeinflussen sich nicht alle Organismen gegenseitig positiv. Es gibt viele Fälle, in denen eine Art einer anderen Schaden zufügt, um ihr Leben zu sichern. Diese Form des Zusammenwirkens, bei der eine Art von Organismus das Wachstum und die Vermehrung eines Organismus einer anderen Art unterdrückt, ohne etwas zu verlieren, nennt man Amensalismus (Antibiose). Die unterdrückte Spezies in einem Paar, das interagiert, wird genannt Amensalom, und derjenige, der unterdrückt - Inhibitor.

Amensalismus wird am besten an Pflanzen untersucht. Pflanzen geben im Lebensprozess Chemikalien an die Umwelt ab, die andere Organismen beeinflussen. Bei Pflanzen hat der Amensalismus seinen eigenen Namen - Allelopathie. Es ist bekannt, dass der Volokhatenky Nechuiweter durch die Ausscheidung von Giftstoffen durch die Wurzeln andere einjährige Pflanzen verdrängt und großflächig zusammenhängende Einzelarten-Dickichte bildet. Auf Feldern verdrängen oder überwältigen Weizengras und andere Unkräuter die Ernte. Walnuss und Eiche bedrängen grasige Vegetation unter ihren Kronen.

Pflanzen können allelopathische Substanzen nicht nur über ihre Wurzeln, sondern auch über den oberirdischen Teil ihres Körpers absondern. Flüchtige allelopathische Substanzen, die von Pflanzen in die Luft abgegeben werden, werden genannt Phytonzide. Grundsätzlich wirken sie zerstörerisch auf Mikroorganismen. Jeder kennt die antimikrobielle vorbeugende Wirkung von Knoblauch, Zwiebel, Meerrettich. Viele Phytonzide werden von Nadelbäumen produziert. Ein Hektar Wacholderplantagen produziert mehr als 30 kg Phytonzide pro Jahr. Oft werden Nadelbäume in Siedlungen verwendet, um Hygieneschutzgürtel um verschiedene Industrien zu schaffen, die zur Reinigung der Luft beitragen.

Phytonzide beeinträchtigen nicht nur Mikroorganismen, sondern auch Tiere. Im Alltag werden seit langem verschiedene Pflanzen zur Bekämpfung von Insekten eingesetzt. Baglitsa und Lavendel sind also eine gute Möglichkeit, Motten zu bekämpfen.

Antibiose ist auch bei Mikroorganismen bekannt. Das erste Mal wurde von geöffnet. Babesh (1885) und wiederentdeckt von A. Fleming (1929). Es wurde gezeigt, dass Penicillu-Pilze eine Substanz (Penicillin) absondern, die das Bakterienwachstum hemmt. Es ist allgemein bekannt, dass einige Milchsäurebakterien ihre Umgebung ansäuern, so dass Fäulnisbakterien, die eine alkalische oder neutrale Umgebung benötigen, darin nicht existieren können. Die allelopathischen Chemikalien von Mikroorganismen sind bekannt als Antibiotika. Es wurden bereits mehr als 4.000 Antibiotika beschrieben, aber nur etwa 60 ihrer Sorten sind in der medizinischen Praxis weit verbreitet.

Der Schutz von Tieren vor Feinden kann auch durch Isolieren von Substanzen mit unangenehmem Geruch erfolgen (z. B. unter Reptilien - Geierschildkröten, Schlangen; Vögel - Wiedehopfküken; Säugetiere - Stinktiere, Frettchen).

Raubtier.

Unter Diebstahl im weitesten Sinne des Wortes versteht man eine Art der Nahrungsbeschaffung und Fütterung von Tieren (manchmal auch Pflanzen), bei der andere Tiere gefangen, getötet und verzehrt werden. Manchmal wird dieser Begriff als irgendein Fressen einiger Organismen durch andere verstanden, d.h. Beziehungen zwischen Organismen, in denen einer den anderen als Nahrung verwendet. Mit diesem Verständnis ist der Hase ein Raubtier in Bezug auf das Gras, das er frisst. Aber wir werden ein engeres Verständnis von Prädation verwenden, bei dem sich ein Organismus von einem anderen ernährt, der dem ersten auf systematische Weise nahe kommt (z. B. Insekten, die sich von Insekten ernähren; Fische, die sich von Fischen ernähren; Vögel, die sich von Reptilien ernähren, Vögel und Säugetiere; Säugetiere, die sich von Vögeln und Säugetieren ernähren). Ein extremer Fall von Prädation, bei dem sich eine Art von Organismen ihrer eigenen Art ernährt, wird als Raubtier bezeichnet Kannibalismus.

Manchmal wählt ein Raubtier eine Beute in einer solchen Menge aus, dass dies die Größe seiner Population nicht negativ beeinflusst. Dadurch trägt der Räuber zu einer besseren Verfassung der Beutepopulation bei, die sich zudem bereits an den Druck des Räubers angepasst hat. Die Geburtenrate in den Populationen der Beute ist höher als für die übliche Aufrechterhaltung ihrer Anzahl erforderlich ist. Bildlich gesprochen berücksichtigt die Beutepopulation, was der Räuber auswählen muss.

Konkurrenz zwischen den Arten.

Zwischen Organismen verschiedener Arten sowie zwischen Organismen derselben Art treten Wechselwirkungen auf, aufgrund derer sie versuchen, dieselbe Ressource zu erhalten. Solche Kooperationen zwischen verschiedenen Arten werden als interspezifische Konkurrenz bezeichnet. Mit anderen Worten, wir können sagen, dass interspezifische Konkurrenz jede Interaktion zwischen Populationen verschiedener Arten ist, die ihr Wachstum und Überleben negativ beeinflusst.

Die Folgen einer solchen Konkurrenz können die Verdrängung eines Organismus durch einen anderen aus einem bestimmten Ökosystem sein (Prinzip des Konkurrenzausschlusses). Gleichzeitig fördert Konkurrenz die Entstehung vieler Anpassungen durch Selektion, was zu einer Artenvielfalt führt, die in einer bestimmten Gemeinschaft oder Region existiert.

Wettbewerbsinteraktionen können Raum, Nahrung oder Nährstoffe, Licht und viele andere Faktoren beinhalten. Interspezifische Konkurrenz kann, je nachdem, worauf sie sich stützt, entweder zur Herstellung eines Gleichgewichts zwischen zwei Arten führen oder bei intensiverer Konkurrenz zur Verdrängung einer Population einer Art durch eine Population einer anderen Art. Das Ergebnis der Konkurrenz kann auch so sein, dass eine Art die andere an einen anderen Ort verdrängt oder sie zwingt, zu anderen Ressourcen zu wechseln.

Erinnern:

Was versteht man unter der natürlichen und sozialen Natur des Menschen?

Antworten. Der Mensch ist wie alle anderen Lebewesen ein Teil der Natur und ein Produkt der natürlichen, biologischen Evolution. Der Mensch ist wie ein Tier durch Instinkte, Lebensbedürfnisse gekennzeichnet. Es gibt auch biologisch programmierte Verhaltensmuster des Menschen als spezifische biologische Spezies. Die biologischen Faktoren, die Existenz und Entwicklung bestimmen, werden durch die genetische Ausstattung des Menschen, das Gleichgewicht der produzierten Hormone, den Stoffwechsel und andere biologische Faktoren bestimmt. All dies charakterisiert einen Menschen als biologisches Wesen, bestimmt seine biologische Natur. Aber gleichzeitig unterscheidet es sich von jedem Tier und vor allem in folgenden Merkmalen:

Produziert seine eigene Umwelt (Wohnung, Kleidung, Werkzeuge), während das Tier nicht produziert, sondern nur das nutzt, was vorhanden ist;

Es verändert die umgebende Welt nicht nur nach dem Maß seiner Gebrauchsnotwendigkeit, sondern auch nach den Erkenntnisgesetzen dieser Welt sowie nach den Gesetzen der Sittlichkeit und Schönheit, während ein Tier seine Welt nur nach Maßgabe verändern kann die Bedürfnisse seiner Spezies;

Es kann nicht nur aus Notwendigkeit handeln, sondern auch gemäß der Freiheit seines Willens und seiner Vorstellungskraft, während das Handeln eines Tieres ausschließlich auf die Befriedigung körperlicher Bedürfnisse (Hunger, Fortpflanzungstrieb, Gruppen-, Gattungsinstinkt, etc.);

Universell handlungsfähig ist das Tier nur in Bezug auf bestimmte Umstände;

Es macht seine Lebenstätigkeit zum Gegenstand (es ist ihm sinnvoll, ändert zielgerichtet, plant), während das Tier mit seiner Lebenstätigkeit identisch ist und sie nicht von sich unterscheidet.

Welche Faktoren werden als biotisch und abiotisch bezeichnet?

Antworten. Abiotische Faktoren - die Bedingungen der Atmosphäre, des Meer- und Süßwassers, des Bodens oder der Bodensedimente) und physikalische oder klimatische Faktoren (Temperatur, Druck, Wind, Strömungen, Strahlungsregime usw.). Die Oberflächenstruktur (Relief), geologische und klimatische Unterschiede der Erdoberfläche schaffen eine Vielzahl abiotischer Faktoren, die im Leben der an sie angepassten Tier-, Pflanzen- und Mikroorganismenarten eine ungleiche Rolle spielen.

Wie groß ist die Vielfalt der anthropogenen Faktoren?

Antworten. Anthropogene Faktoren sind sehr vielfältig. Anthropogene Faktoren werden von Natur aus unterteilt in:

Mechanisch - Druck von den Rädern von Autos, Entwaldung, Hindernisse für die Bewegung von Organismen und dergleichen;

Physikalisch - Hitze, Licht, elektrisches Feld, Farbe, Feuchtigkeitsänderungen usw.;

Chemisch - die Wirkung verschiedener chemischer Elemente und ihrer Verbindungen;

Biologisch - der Einfluss eingeführter Organismen, Züchtung von Pflanzen und Tieren, Waldplantagen und dergleichen.

Landschaft - künstliche Flüsse und Seen, Strände, Wälder, Wiesen usw.

Anthropogene Faktoren werden nach Entstehungszeit und Einwirkungsdauer in folgende Gruppen eingeteilt:

Faktoren, die in der Vergangenheit entstanden sind: a) solche, die nicht mehr funktionieren, deren Folgen jedoch noch heute spürbar sind (Zerstörung bestimmter Arten von Organismen, Überweidung usw.); b) diejenigen, die in unserer Zeit weiter funktionieren (künstliche Erleichterungen, Stauseen, Einführungen usw.);

Faktoren, die in unserer Zeit produziert werden: a) solche, die nur zum Zeitpunkt der Produktion wirken (Radiowellen, Lärm, Licht); b) solche, die für eine bestimmte Zeit und über das Ende der Produktion hinaus gültig sind (anhaltende chemische Verschmutzung, Abholzung von Wäldern usw.).

Fragen nach § 9

Beschreiben Sie die Wirkungsmuster von Umweltfaktoren auf den Körper?

Die Fähigkeit von Organismen, sich an eine bestimmte Schwankungsbreite von Umweltfaktoren anzupassen, wird als ökologische Plastizität bezeichnet. Diese Eigenschaft ist eine der wichtigsten Eigenschaften aller Lebewesen: Indem sie ihre Lebenstätigkeit an veränderte Umweltbedingungen anpassen, erwerben Organismen die Fähigkeit zu überleben und Nachkommen zu hinterlassen. Es gibt obere und untere Belastungsgrenzen.

Umweltfaktoren wirken gemeinsam und gleichzeitig auf einen lebenden Organismus ein. Gleichzeitig hängt die Wirkung eines Faktors von der Stärke und Kombination anderer Faktoren ab, die gleichzeitig wirken. Dieses Muster wird als Wechselwirkung von Faktoren bezeichnet. Hitze oder Frost sind zum Beispiel in trockener Luft besser zu ertragen als in feuchter Luft. Die Verdunstungsrate von Wasser aus Pflanzenblättern (Transpiration) ist viel höher, wenn die Lufttemperatur hoch und das Wetter windig ist.

In einigen Fällen wird das Fehlen eines Faktors teilweise durch die Stärkung eines anderen kompensiert. Das Phänomen der teilweisen Austauschbarkeit von Umweltfaktoren wird als Kompensationseffekt bezeichnet. Beispielsweise kann das Welken von Pflanzen gestoppt werden, indem sowohl die Feuchtigkeit im Boden erhöht als auch die Lufttemperatur gesenkt wird, was die Transpiration verringert; in Wüsten wird der Niederschlagsmangel bis zu einem gewissen Grad durch eine erhöhte relative Luftfeuchtigkeit in der Nacht kompensiert; In der Arktis kompensieren lange Tageslichtstunden im Sommer den Wärmemangel.

Gleichzeitig kann keiner der für den Körper notwendigen Umweltfaktoren vollständig durch einen anderen ersetzt werden. Das Fehlen von Licht macht Pflanzenleben trotz der günstigsten Kombination anderer Bedingungen unmöglich. Nähert sich also der Wert mindestens eines der lebenswichtigen Umweltfaktoren einem kritischen Wert oder überschreitet ihn (unterhalb des Minimums oder über dem Maximum), dann sind trotz optimaler Kombination anderer Bedingungen Personen vom Tod bedroht. Solche Faktoren werden als Begrenzung (Begrenzung) bezeichnet.

Was ist das Optimum, die Grenzen der Ausdauer?

Antworten. Umweltfaktoren werden quantifiziert. In Bezug auf jeden Faktor ist es möglich, eine optimale Zone (eine Zone normaler Lebensaktivität), eine Zone der Unterdrückung und die Grenzen der körperlichen Belastbarkeit herauszugreifen. Das Optimum ist die Menge des Umweltfaktors, bei der die Intensität der Lebenstätigkeit von Organismen maximal ist. In der Zone der Unterdrückung wird die vitale Aktivität von Organismen unterdrückt. Jenseits der Grenzen der Ausdauer ist die Existenz eines Organismus unmöglich. Unterscheiden Sie die unteren und oberen Grenzen der Ausdauer.

Was ist der limitierende Faktor?

Antworten. Ein Umweltfaktor, dessen quantitativer Wert die Grenzen der Ausdauer der Art überschreitet, wird als limitierender Faktor bezeichnet. Ein solcher Faktor wird die Verbreitung der Art einschränken, selbst wenn alle anderen Faktoren günstig sind. Begrenzende Faktoren bestimmen die geografische Reichweite einer Art. Das Wissen einer Person über die limitierenden Faktoren für eine bestimmte Art von Organismus ermöglicht es, durch Veränderung der Umweltbedingungen ihre Entwicklung entweder zu unterdrücken oder zu stimulieren.

Die Geschichte des ökologischen Wissens reicht viele Jahrhunderte zurück. Schon Naturvölker brauchten gewisse Kenntnisse über Pflanzen und Tiere, ihre Lebensweise, Beziehungen untereinander und zur Umwelt. Im Zuge der allgemeinen Entwicklung der Naturwissenschaften kam es auch zu einer Anhäufung von Erkenntnissen, die heute zum Bereich der Umweltwissenschaften gehören. Als eigenständige isolierte Disziplin stach die Ökologie im 19. Jahrhundert hervor.

Der Begriff Ökologie (von griechisch Öko – Haus, Logos – Lehre) wurde durch den deutschen Biologen Ernest Haeckel in die Wissenschaft eingeführt.

1866 schrieb er in seinem Werk „The General Morphology of Organisms“, dass dies „… die Summe des Wissens in Bezug auf die Ökonomie der Natur ist: das Studium der Gesamtheit der Beziehung eines Tieres zu seiner Umwelt, beides organisch und anorganisch, und vor allem seine freundschaftlichen oder feindlichen Beziehungen zu den Tieren und Pflanzen, mit denen er direkt oder indirekt in Kontakt kommt. Diese Definition bezieht Ökologie auf die biologischen Wissenschaften. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Die Bildung eines systematischen Ansatzes und die Entwicklung der Doktrin der Biosphäre, die ein weites Wissensgebiet ist, das viele wissenschaftliche Bereiche sowohl der natürlichen als auch der menschlichen Kreisläufe umfasst, einschließlich der allgemeinen Ökologie, führte zur Verbreitung von Ökosystemanschauungen in der Ökologie . Das Ökosystem ist zum Hauptgegenstand des Studiums der Ökologie geworden.

Ein Ökosystem ist eine Ansammlung lebender Organismen, die durch den Austausch von Materie, Energie und Informationen so miteinander und mit ihrer Umwelt interagieren, dass dieses einzelne System über lange Zeit stabil bleibt.

Der immer größer werdende Einfluss des Menschen auf die Umwelt erfordert eine neue Erweiterung der Grenzen des ökologischen Wissens. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Der wissenschaftliche und technologische Fortschritt hat zu einer Reihe von Problemen geführt, die den Stellenwert globaler haben, so im Blickfeld der Ökologie die Fragen einer vergleichenden Analyse natürlicher und menschengemachter Systeme und der Suche nach Wegen zu deren ein harmonisches Miteinander und eine Entwicklung haben sich deutlich herauskristallisiert.

Entsprechend differenziert und kompliziert war die Struktur der ökologischen Wissenschaft. Nun lässt sie sich in vier Hauptzweige darstellen, die sich weiter unterteilen: Bioökologie, Geoökologie, Humanökologie, Angewandte Ökologie.

Daher können wir Ökologie als eine Wissenschaft über die allgemeinen Gesetze des Funktionierens von Ökosystemen verschiedener Ordnungen definieren, eine Reihe wissenschaftlicher und praktischer Fragen der Beziehung zwischen Mensch und Natur.

2. Umweltfaktoren, ihre Einstufung, Arten der Einwirkung auf Organismen

Jeder Organismus in der Natur erfährt den Einfluss einer Vielzahl von Komponenten der äußeren Umgebung. Alle Eigenschaften oder Bestandteile der Umwelt, die Organismen beeinflussen, werden als Umweltfaktoren bezeichnet.

Klassifizierung von Umweltfaktoren. Umweltfaktoren (Umweltfaktoren) sind vielfältig, haben eine unterschiedliche Art und Spezifität der Wirkung. Folgende Gruppen von Umweltfaktoren werden unterschieden:

1. Abiotisch (Faktoren unbelebter Natur):

a) Klima - Lichtverhältnisse, Temperaturverhältnisse usw.;

b) edaphisch (lokal) - Wasserversorgung, Bodentyp, Gelände;

c) orographisch - Luft (Wind) und Wasserströmungen.

2. Biotische Faktoren sind alle Formen der Beeinflussung lebender Organismen untereinander:

Pflanzen Pflanzen. Pflanzen Tiere. Pflanzen Pilze. Pflanzen Mikroorganismen. Tiere Tiere. Tiere Pilze. Tiere Mikroorganismen. Pilze Pilze. Pilze Mikroorganismen. Mikroorganismen Mikroorganismen.

3. Anthropogene Faktoren sind alle Formen von Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft, die zu einer Veränderung des Lebensraums anderer Arten führen oder deren Leben direkt beeinflussen. Die Auswirkungen dieser Gruppe von Umweltfaktoren nehmen von Jahr zu Jahr rapide zu.

Arten der Wirkung von Umweltfaktoren auf Organismen. Umweltfaktoren wirken sich auf verschiedene Weise auf lebende Organismen aus. Sie können sein:

Reizstoffe, die zum Auftreten adaptiver (adaptiver) physiologischer und biochemischer Veränderungen (Winterschlaf, Photoperiodismus) beitragen;

Begrenzer, die die geografische Verteilung von Organismen aufgrund der Unmöglichkeit der Existenz unter diesen Bedingungen verändern;

Modifikatoren, die morphologische und anatomische Veränderungen in Organismen verursachen;

Signale, die Änderungen anderer Umweltfaktoren anzeigen.

Allgemeine Muster von Umweltfaktoren:

Aufgrund der extremen Vielfalt von Umweltfaktoren reagieren verschiedene Arten von Organismen, die ihren Einfluss erfahren, unterschiedlich darauf, jedoch können eine Reihe allgemeiner Gesetzmäßigkeiten (Muster) der Wirkung von Umweltfaktoren identifiziert werden. Lassen Sie uns auf einige von ihnen eingehen.

1. Das Gesetz des Optimums

2. Gesetz der ökologischen Individualität der Arten

3. Das Gesetz des begrenzenden (begrenzenden) Faktors

4. Gesetz der zweideutigen Handlung

3. Wirkungsmuster von Umweltfaktoren auf Organismen

1) Die Regel des Optimums. Für ein Ökosystem, einen Organismus oder ein bestimmtes Stadium davon

Entwicklung gibt es eine Spanne des günstigsten Wertes des Faktors. Woher

günstige Faktoren Bevölkerungsdichte ist maximal. 2) Toleranz.

Diese Eigenschaften hängen von der Umgebung ab, in der die Organismen leben. Wenn sie

stabil in seiner

it-am, es hat mehr Chancen für das Überleben von Organismen.

3) Die Regel der Wechselwirkung von Faktoren. Einige Faktoren können sich erhöhen oder

die Wirkung anderer Faktoren abmildern.

4) Die Regel der Begrenzungsfaktoren. Ein Faktor, der mangelhaft ist oder

Überschuss wirkt sich negativ auf Organismen aus und begrenzt die Möglichkeit der Manifestation. Stärke

die Wirkung anderer Faktoren. 5) Photoperiodismus. Unter Photoperiodismus

die Reaktion des Körpers auf die Länge des Tages verstehen. Reaktion auf wechselndes Licht.

6) Anpassung an den Rhythmus der Naturphänomene. Anpassung an den Alltag u

saisonale Rhythmen, Gezeitenphänomene, Rhythmen der Sonnenaktivität,

Mondphasen und andere Phänomene, die sich mit strenger Periodizität wiederholen.

Ek. Valenz (Plastizität) - die Fähigkeit von org. an die anpassen Umweltfaktoren. Umgebung.

Wirkungsmuster von Umweltfaktoren auf lebende Organismen.

Ökologische Faktoren und ihre Klassifizierung. Alle Organismen sind potentiell zur unbegrenzten Vermehrung und Ausbreitung befähigt: Auch Arten mit gebundener Lebensweise haben mindestens eine Entwicklungsphase, in der sie zur aktiven oder passiven Verbreitung fähig sind. Gleichzeitig vermischt sich die Artenzusammensetzung von Organismen, die in verschiedenen Klimazonen leben, nicht: Jeder von ihnen hat eine bestimmte Gruppe von Tier-, Pflanzen- und Pilzarten. Dies ist auf die Begrenzung der übermäßigen Vermehrung und Ansiedlung von Organismen durch bestimmte geografische Barrieren (Meere, Gebirgszüge, Wüsten usw.), klimatische Faktoren (Temperatur, Feuchtigkeit usw.) sowie Beziehungen zwischen einzelnen Arten zurückzuführen.

Je nach Art und Ausprägung der Einwirkung werden Umweltfaktoren in abiotisch, biotisch und anthropogen (anthropisch) eingeteilt.

Abiotische Faktoren sind Bestandteile und Eigenschaften der unbelebten Natur, die einzelne Organismen und ihre Gruppen direkt oder indirekt beeinflussen (Temperatur, Licht, Feuchtigkeit, Gaszusammensetzung der Luft, Druck, Salzzusammensetzung des Wassers usw.).

Eine separate Gruppe von Umweltfaktoren umfasst verschiedene Formen menschlicher Wirtschaftstätigkeit, die den Zustand des Lebensraums verschiedener Arten von Lebewesen, einschließlich des Menschen selbst, verändern (anthropogene Faktoren). In einer relativ kurzen Zeit der Existenz des Menschen als biologische Spezies haben seine Aktivitäten das Gesicht unseres Planeten radikal verändert, und jedes Jahr nimmt dieser Einfluss auf die Natur zu. Die Intensität einiger Umweltfaktoren kann über lange historische Perioden der Biosphärenentwicklung relativ stabil bleiben (z. B. Sonneneinstrahlung, Schwerkraft, Salzzusammensetzung des Meerwassers, Gaszusammensetzung der Atmosphäre usw.). Die meisten von ihnen haben eine variable Intensität (Temperatur, Feuchtigkeit usw.). Der Grad der Variabilität jedes der Umweltfaktoren hängt von den Eigenschaften des Lebensraums von Organismen ab. So kann beispielsweise die Temperatur an der Bodenoberfläche je nach Jahres- oder Tageszeit, Wetter usw. stark schwanken, während es in Gewässern in Tiefen von mehr als einigen Metern kaum zu Temperaturabfällen kommt.

Änderungen der Umweltfaktoren können sein:

Periodisch, abhängig von der Tageszeit, Jahreszeit, der Position des Mondes relativ zur Erde usw.;

Nicht periodisch, zum Beispiel Vulkanausbrüche, Erdbeben, Wirbelstürme usw.;

Über bedeutende historische Zeiträume gerichtet sind beispielsweise Veränderungen des Erdklimas verbunden mit der Umverteilung des Verhältnisses von Landflächen und Ozeanen.

Jeder der lebenden Organismen passt sich ständig an den gesamten Komplex von Umweltfaktoren an, dh an die Umwelt, und reguliert die Lebensprozesse entsprechend den Änderungen dieser Faktoren. Lebensraum ist eine Reihe von Bedingungen, unter denen bestimmte Individuen, Populationen und Gruppen von Organismen leben.

Muster des Einflusses von Umweltfaktoren auf lebende Organismen. Trotz der Tatsache, dass Umweltfaktoren sehr vielfältig und unterschiedlich sind, werden einige Muster ihres Einflusses auf lebende Organismen sowie die Reaktionen von Organismen auf die Wirkung dieser Faktoren festgestellt. Anpassungen von Organismen an Umweltbedingungen werden Anpassungen genannt. Sie werden auf allen Ebenen der Organisation lebender Materie produziert: von molekular bis biogeozenotisch. Anpassungen sind nicht dauerhaft, da sie sich im Verlauf der historischen Entwicklung einzelner Arten in Abhängigkeit von Änderungen der Einwirkungsintensität von Umweltfaktoren ändern. Jede Art von Organismen ist auf besondere Weise an bestimmte Lebensbedingungen angepasst: Es gibt keine zwei nahestehenden Arten, die sich in ihren Anpassungen ähneln (Regel der ökologischen Individualität). So sind der Maulwurf (Serie Insectivores) und die Maulwurfsratte (Serie Rodents) an das Leben im Boden angepasst. Aber der Maulwurf gräbt Gänge mit Hilfe seiner Vorderbeine, und die Maulwurfsratte benutzt ihre Schneidezähne und wirft die Erde mit dem Kopf aus.

Eine gute Anpassung von Organismen an einen bestimmten Faktor bedeutet nicht die gleiche Anpassung an andere (die Regel der relativen Unabhängigkeit der Anpassung). So sind beispielsweise Flechten, die sich auf organisch armen Substraten (z. B. Felsen) ansiedeln können und Trockenperioden überstehen, sehr empfindlich gegenüber Luftverschmutzung.

Außerdem gilt das Gesetz des Optimums: Jeder Faktor wirkt sich nur innerhalb gewisser Grenzen positiv auf den Körper aus. Günstig für Organismen eines bestimmten Typs wird die Intensität der Einwirkung eines Umweltfaktors als optimale Zone bezeichnet. Je mehr die Intensität der Wirkung eines bestimmten Umweltfaktors in die eine oder andere Richtung von der optimalen abweicht, desto ausgeprägter ist seine dämpfende Wirkung auf Organismen (Pessimumzone). Der Wert der Intensität des Einflusses des Umweltfaktors, nach dem die Existenz von Organismen unmöglich wird, wird als obere und untere Grenze der Ausdauer (kritische Punkte von Maximum und Minimum) bezeichnet. Der Abstand zwischen den Grenzen der Ausdauer bestimmt die ökologische Wertigkeit einer bestimmten Art in Bezug auf den einen oder anderen Faktor. Die ökologische Wertigkeit ist daher der Bereich der Intensität des Einflusses eines ökologischen Faktors, in dem die Existenz einer bestimmten Art möglich ist.

Die breite ökologische Wertigkeit von Individuen einer bestimmten Art in Bezug auf einen bestimmten ökologischen Faktor wird durch das Präfix "evry-" bezeichnet. Somit sind Polarfüchse eurythermische Tiere, da sie starken Temperaturschwankungen (innerhalb von 80°C) standhalten können. Einige Wirbellose (Schwämme, Kilchakiv, Stachelhäuter) sind eurybatische Organismen, daher siedeln sie sich von der Küstenzone bis in große Tiefen an und halten erheblichen Druckschwankungen stand. Arten, die in einem breiten Spektrum von Schwankungen verschiedener Umweltfaktoren leben können, werden als Eurybiontyme bezeichnet.Eine enge ökologische Wertigkeit, dh die Unfähigkeit, signifikanten Änderungen eines bestimmten Umweltfaktors standzuhalten, wird durch das Präfix "steno-" bezeichnet (z. B. stenothermisch, stenobatni, stenobiontisch usw.).

Das Optimum und die Grenzen der Belastbarkeit des Organismus in Bezug auf einen bestimmten Faktor hängen von der Intensität der Einwirkung anderer ab. Beispielsweise ist es bei trockenem, windstillem Wetter einfacher, niedrigen Temperaturen standzuhalten. So können sich das Optimum und die Grenzen der Ausdauer von Organismen in Bezug auf jeden Umweltfaktor in eine bestimmte Richtung verschieben, abhängig von der Stärke und Kombination anderer Faktoren (das Phänomen der Wechselwirkung von Umweltfaktoren).

Aber die gegenseitige Kompensation lebenswichtiger ökologischer Faktoren hat gewisse Grenzen und keine kann durch andere ersetzt werden: Wenn die Intensität der Wirkung mindestens eines Faktors die Grenzen der Ausdauer überschreitet, wird die Existenz der Art trotz optimaler Intensität unmöglich das Handeln anderer. So hemmt der Feuchtigkeitsmangel selbst bei optimaler Beleuchtung und CO2-Konzentration in der Atmosphäre den Prozess der Photosynthese.

Der Faktor, dessen Intensität über die Grenzen der Belastbarkeit hinausgeht, wird restriktiv genannt. Limitierende Faktoren bestimmen das Verbreitungsgebiet der Art (Reichweite). So wird die Ausbreitung vieler Tierarten nach Norden durch Wärme- und Lichtmangel, nach Süden durch Feuchtigkeitsmangel gehemmt.

Das Vorkommen und Gedeihen einer bestimmten Art in einem bestimmten Lebensraum ist somit auf ihre Wechselwirkung mit einer ganzen Reihe von Umweltfaktoren zurückzuführen. Eine unzureichende oder übermäßige Intensität der Wirkung einer von ihnen ist für den Wohlstand und die Existenz einzelner Arten unmöglich.

Umweltfaktoren sind alle Bestandteile der Umwelt, die lebende Organismen und ihre Gruppen beeinflussen; sie werden unterteilt in abiotisch (Bestandteile der unbelebten Natur), biotisch (verschiedene Formen der Interaktion zwischen Organismen) und anthropogen (verschiedene Formen menschlicher Wirtschaftstätigkeit).

Anpassungen von Organismen an Umweltbedingungen werden Anpassungen genannt.

Jeder Umweltfaktor hat nur bestimmte Grenzen des positiven Einflusses auf Organismen (das Gesetz des Optimums). Die Grenzen der Intensität der Wirkung des Faktors, nach denen die Existenz von Organismen unmöglich wird, werden als obere und untere Grenze der Ausdauer bezeichnet.

Das Optimum und die Grenzen der Ausdauer von Organismen in Bezug auf jeden Umweltfaktor können in einer bestimmten Richtung variieren, abhängig von der Intensität und Kombination anderer Umweltfaktoren (Phänomen der Wechselwirkung von Umweltfaktoren). Aber ihre gegenseitige Kompensation ist begrenzt: Kein lebenswichtiger Faktor kann durch andere ersetzt werden. Ein Umweltfaktor, der über die Grenzen der Ausdauer hinausgeht, wird als restriktiver Faktor bezeichnet, er bestimmt die Reichweite einer bestimmten Art.

ökologische Plastizität von Organismen

Ökologische Plastizität von Organismen (ökologische Wertigkeit) - der Grad der Anpassungsfähigkeit einer Art an Veränderungen des Umweltfaktors. Es wird durch den Wertebereich von Umweltfaktoren ausgedrückt, innerhalb dessen eine bestimmte Art ihre normale Vitalaktivität behält. Je größer die Bandbreite, desto größer die ökologische Plastizität.

Arten, die mit kleinen Abweichungen des Faktors vom Optimum existieren können, werden als hoch spezialisiert bezeichnet, und Arten, die erheblichen Änderungen des Faktors standhalten können, werden als weit angepasst bezeichnet.

Die ökologische Plastizität kann sowohl in Bezug auf einen einzelnen Faktor als auch in Bezug auf einen Komplex von Umweltfaktoren betrachtet werden. Die Fähigkeit von Arten, signifikante Änderungen bestimmter Faktoren zu tolerieren, wird durch den entsprechenden Begriff mit dem Präfix „evry“ gekennzeichnet:

Eurythermal (plastisch auf Temperatur)

Eurygolin (Wassersalzgehalt)

Eurythotic (Plastisch zu Licht)

Eurygyrisch (Plastik zu Feuchtigkeit)

Euryoic (Plastik zum Lebensraum)

Euryphagisch (Plastik zu Nahrung).

Arten, die an kleine Änderungen dieses Faktors angepasst sind, werden mit dem Begriff mit dem Präfix "Wand" bezeichnet. Diese Präfixe werden verwendet, um den relativen Toleranzgrad auszudrücken (z. B. liegen bei einer stenothermischen Art das ökologische Temperaturoptimum und das Pessimum nahe beieinander).

Arten mit breiter ökologischer Plastizität in Bezug auf einen Komplex ökologischer Faktoren sind Eurybionten; Arten mit geringer individueller Anpassungsfähigkeit - Stenobionten. Eurybiontness und Istenobiontness charakterisieren verschiedene Arten der Überlebensanpassung von Organismen. Wenn sich Eurybionten lange unter guten Bedingungen entwickeln, können sie ihre ökologische Plastizität verlieren und Stenobiontenmerkmale entwickeln. Arten, die mit erheblichen Schwankungen des Faktors existieren, erlangen eine erhöhte ökologische Plastizität und werden zu Eurybionten.

Zum Beispiel gibt es mehr Stenobionten in der aquatischen Umwelt, da sie in ihren Eigenschaften relativ stabil sind und die Amplituden der Schwankungen einzelner Faktoren gering sind. In einer dynamischeren Luft-Land-Umgebung überwiegen Eurybionten. Warmblüter haben eine größere ökologische Wertigkeit als Kaltblüter. Junge und alte Organismen benötigen tendenziell einheitlichere Umweltbedingungen.

Eurybionten sind weit verbreitet, und Stenobionten verengen die Verbreitungsgebiete; In einigen Fällen besitzen Stenobionten jedoch aufgrund ihrer hohen Spezialisierung riesige Gebiete. Der fischfressende Fischadler beispielsweise ist ein typischer Stenophage, aber in Bezug auf andere Umweltfaktoren ein Eurybiont. Auf der Suche nach der notwendigen Nahrung kann der Vogel im Flug lange Strecken zurücklegen und nimmt daher eine bedeutende Fläche ein.

Plastizität - die Fähigkeit eines Organismus, in einem bestimmten Wertebereich des Umweltfaktors zu existieren. Die Plastizität wird durch die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt.

Je nach Grad der Plastizität in Bezug auf einzelne Faktoren werden alle Typen in drei Gruppen eingeteilt:

Stenotope sind Arten, die in einem engen Bereich von Umweltfaktorwerten existieren können. Zum Beispiel die meisten Pflanzen feuchter äquatorialer Wälder.

Eurytope sind breitplastische Arten, die verschiedene Lebensräume entwickeln können, beispielsweise alle kosmopolitischen Arten.

Mesotope nehmen eine Zwischenstellung zwischen Stenotopen und Eurytopen ein.

Es sollte daran erinnert werden, dass eine Art beispielsweise nach einem Faktor ein Stenotop und nach einem anderen ein Eurytop sein kann und umgekehrt. Zum Beispiel ist eine Person ein Eurytop in Bezug auf die Lufttemperatur, aber ein Stenotop in Bezug auf den Sauerstoffgehalt in ihr.