Ei kyllästä vatsaa ruoalla,

1900-luku pureskelee itseään

Ja hän katkaisee, katkaisee elämän puun,

Kuin häikäilemätön metsuri...

Hieno mieli! Kiellä sinua

Leikkaa ainakin viimeinen oksa.

Monenlaista ihmisen toimintaa voidaan pitää erityisinä ympäristötekijöinä, joita kutsutaan antropogeenisiksi; antropogeenisten tekijöiden toiminnan laajuus tulee kykeneväksi geologisten voimien vaikutuksesta; biosfääri reagoi antropogeenisten tekijöiden vaikutuksiin vähentämällä lajien määrää, köyhdyttämällä populaatioiden geenipoolia, muuttamalla luonnonvalinnan suuntaa ja sukupuuttoon.

Planeetta kokonaisuutena, biosfääri ja yhteiskunta ovat ekologisesti jakamattomia, joten ympäristöongelmat toimivat universaaleina. Kuitenkin kullakin alueella ne ilmenevät ja ratkeavat omalla tavallaan riippuen ekosysteemityypistä, erityisistä fyysisistä, maantieteellisistä ja sosioekonomisista olosuhteista. Toisaalta paikalliset ympäristötilanteet, vaikka ne ovat tärkeitä, voidaan ratkaista onnistuneesti vain ottaa huomioon globaalin lähestymistavan.

1. Cenozoic aikakauden lopussa merkittäviä ilmastomuutoksia tapahtui useilla alueilla planeetalla - jäähtyminen ja kuivuminen alkoi. Tämä johti siihen, että metsät korvattiin avoimilla tiloilla. Aiemmin metsäpeikoissa eläneet ja avoimiin tiloihin siirtyneet elävät organismit saivat uusia ominaisuuksia ja merkkejä ympäristötekijöiden vaikutuksesta: rakennustoiminta kehittyi (myyrät, gerbiilit); nomadinen elämäntapa, muuttoliikkeet, lauman koko kasvoi (metsäeläinlaumassa on vain 20-30 hirven päätä ja avoimien alueiden asukkaat kokoontuvat tuhansien peurojen laumiin). Yöelämäntapa korvattiin päiväsaikaan, hierarkkiset suhteet laumassa monimutkaistuivat, vahtikoiran tehtäviä alettiin suorittaa vuorotellen jokainen sen jäsen. Uskotaan, että ihmisen esi-isät - metsäeläimet - joutuivat uusissa olosuhteissa vaikeisiin olosuhteisiin. Tärkeimmät niistä olivat: monien ravinnona toimineiden trooppisten metsäkasvien katoaminen, saalistuksen mahdottomuus, koska hampaat ja kynnet puuttuivat hyökkäys- ja puolustuskeinoina; hidas liikenopeus verrattuna useimpiin samankokoisiin tetrapodeihin; alhainen syntyvyys, pentujen kehityksen kesto.

Tämä johti ihmisten esivanhempien kehitykseen, kun he oppivat maanpäällisen elämäntavan, ihmisrodun merkit - kaksijalkaisen liikkumisen, työkalutoiminnan komplikaatiot, käden rakenteen parantamisen ja hermoston toiminnan komplikaatiot. Geologian kannalta tämä tapahtui aivan äskettäin.

Menestys olemassaolotaistelussa saattoi taata vain henkisten kykyjen huomattavalla ylivoimalla verrattuna kaikkiin eläimiin, jotka hyökkäsivät esiihmisiä vastaan ​​tai saattoivat olla heidän saaliinsa. Luonnonvalinta suosi ihmisaivojen kehitystä.

Varhaisimpien välittömien edeltäjien tai jopa muinaisimpien ihmisten - Australopithecus - edustajien kasvot olivat jo suhteellisen tasaiset, yläkaaret työntyivät eteenpäin ja voimakas alaleuka valtasi merkittävän osan kasvoista. He asuivat avoimissa tiloissa ja heillä oli monimutkainen hierarkia. Työkalutoiminta sai alkunsa Australopithecusista eräänlaisena biologisen sopeutumisen muotona ja uutena evoluution vaiheena. Tutkijat uskovat, että ensimmäinen kivityökalu valmistettiin noin kolme miljoonaa vuotta sitten. Kuvassa 30 on eri tekniikoilla käsitelty piikivityökalut.

Tässä vaiheessa esiihmislauma alkoi hankkia ihmisyhteiskunnan piirteitä ja esiihmiset alkoivat hankkia ihmisten piirteitä. Syntyi erilaisia ​​viestintävälineitä, arkitoiminta kehittyi, ihminen alkoi käyttää tulta.

Tulen käyttö on ensimmäinen antropogeeninen tekijä, ensimmäinen kokko johti ensimmäisiin haitallisiin seurauksiin eläville.

Neandertalihminen oli jo rakentanut asunnon - mökit 10-12 hengelle, oppinut elämään missä tahansa ilmastossa.

Maatalouden kehittymiseen (kuva 31) ja eläinten kesyttämiseen (kuva 32) liittyi metsien hävittäminen, laiduntaminen ja rehuntuotanto, mikä johti ekosysteemien muutokseen.

8,5 tuhatta vuotta sitten tehtiin ensimmäinen metallisulatus (Chatal-Hyuyuk, Etelä-Turkki). Käsityöt alkoivat kehittyä ja sitten teollisuus.

Uusi vaihe yhteiskunnan ja luonnon vuorovaikutuksessa oli kaupunkien syntyminen, ihmisen teknisten laitteiden kasvu, käsityön, taiteen ja kirjapainon kehittyminen.

Ihminen on hankkinut kyvyn hallita maailmaa universaalisti, muuttaa luontoa (taulukon esittely - käärö (kuva 33), joka kuvaa käänteisessä muodossa ihmisen vaikutuksen vaiheita luontoon).

2. Ihmisen toiminta on saavuttanut globaalin luonteen ja siitä on tullut erityinen supervoimakas ekologinen tekijä biosfäärin elävien olentojen olemassaolossa.

Ihminen pienentää luonnollisten ekosysteemien miehittämiä alueita. Maa-alasta 9-12 % on kynnetty, 22-25 % täysin tai osittain viljeltyjä laitumia. 458 päiväntasaajaa - tämä on planeetan teiden pituus; 24 km jokaista 100 km 2:ta kohden - tämä on teiden tiheys. Pelkästään teollisuusmaissa YK:n mukaan yli kolme tuhatta km 2 maisemaa katoaa joka vuosi rakenteilla olevilta moottoriteiltä, ​​siirtokunnilta ja lentokentiltä betonin alle.

Henkilö kuluttaa sushituotteita, mikä vähentää luonnollisten kuluttajien osuutta.

Ihmiskunnan ja kotieläinten biomassa on 15–20 % maaeläinten biomassasta (vuodesta 1980). Ihmiset ja kotieläimet kuluttavat kuitenkin 1/4 sushivihannestuotannosta.

Ihminen kuluttaa loppuun biosfäärin "umpikuviin" kertyneet energiavarastot.

Nykyihminen kuluttaa biosfäärin potentiaalisen energian 10 kertaa nopeammin kuin aurinkoenergiaa maan päällä sitovien organismien kertyminen.

Ihminen käyttää maapallon luonnonvaroja ja saastuttaa biosfääriä: hän louhii noin 100 miljardia tonnia malmia, fossiilisia polttoaineita ja muita raaka-aineita, mikä on 25 tonnia planeetan asukasta kohden. 96-98 % louhitusta raaka-aineesta menee hukkaan. Suurissa kaupungeissa on 1 tonni roskaa (ruoka ja kotitalous) asukasta kohden. 6 miljardia tonnia kiinteää jätettä päästetään valtameriin vuodessa. Joka vuosi 69-90 miljoonaa tonnia öljyä ja öljytuotteita pääsee biosfääriin ja 20 miljardia tonnia hiilidioksidia ilmakehään. Polttoaineen palamisen seurauksena lyijyn pitoisuus ilmassa ja maaperässä kasvaa, rikki- ja typenoksidit pääsevät ilmakehään muodostaen happosateita veden kanssa.

Biosfäärin fyysinen saastuminen lisääntyy - melu, lämpö, ​​valo, radioaktiivinen. Ilmaympäristön pölypitoisuus kasvaa.

3. Antropogeenisen tekijän vaikutus aiheuttaa biologisten järjestelmien reaktioita.

a) Yksilöiden kuolema ja väestön väheneminen.

Hirveä, kauria, metsäkauriita ja villisikoja, lintuja ja hyönteisiä kuolee teillä ajoneuvojen pyörien alle. Kenttätyö johtaa teerien, jänisten ja viiriäisten kuolemaan enemmän kuin metsästys.

Miljoonia muuttolintuja poltetaan kaasusoihdeissa, joissa poltetaan öljyntuotannon poistokaasuja. Eläimet kuolevat öljyvuotojin, sähkölinjojen johtoihin ja pylväisiin (arokotkat, haudankaivurit, merikotkat, lyhytvarpaiset kotkat jne.), nielemällä meressä kelluvia muoviesineitä (merikilpikonnat), kalaverkkoihin (delfiinit, tiivisteet).

b) Organismien ontogeneesin rikkomukset.

Epäpuhtaudet (rikkianhydridi, fluori ja fluorivety, kloridit ja typpidioksidi) ovat kasveille vaarallisimpia aiheuttaen palovammoja ja korkeina pitoisuuksina kasvien ja yksittäisten yksilöiden kuolemaa. Rikkihappo ja rikkidioksidista muodostuva rikkihappo yhdessä muiden maaperään joutuvien aineiden kanssa vähentävät sen hedelmällisyyttä. Maaperän happamuus muuttuu, mikä aiheuttaa bakteerien elintärkeän toiminnan tukahduttamista ja lierojen määrän vähenemistä. Vaarallisin saaste on öljy.

Saasteet vaikuttavat alkioihin, kehittyvät alkiot, myrkyttävät niitä, aiheuttavat epämuodostumia ja poikkeavuuksia kehon kehityksessä, häiritsevät sukupuolirauhasten ja -elinten toimintaa sekä häiritsevät hermoston toimintoja.

Onko eri epäpuhtauksilla, jotka toimivat samanaikaisesti, kumulatiivista vaikutusta? kuparin vaikutus kasveihin vahvistuu lyijysuolojen läsnä ollessa; kupari tehostaa säteilyn vaikutusta, päinvastoin bariumin, mangaanin ja magnesiumin suolat heikentävät tätä vaikutusta.

Epäpuhtauksien vaikutuksesta eliniän lyheneminen lyhenee, erityisesti pitkäikäisille lajeille, jotka voivat kerääntyä vaarallisia pitoisuuksia epäpuhtauksia kehoon.

c) Väestöilmiöiden rikkominen.

Väestön rakenne muuttuu - miesten ja naisten suhde, eri sukupolvien yksilöt; määrä vähenee sellaisiin rajoihin, että aviopuolisoiden etsintä häiriintyy. Ympäristön saastumisen vuoksi lisääntymissyklit häiriintyvät (uros- ja naaraspuolisten sukusolujen kehityksen asynkronisuus), tiineiden naarasten määrä vähenee, pentujen määrä pentueessa ja vastasyntyneiden kuolleisuus lisääntyy. Lajien levinneisyys on hajoamassa, elinympäristöt pienenevät ja pieniä luontotyyppejä eristetään.

d) Muutos ekosysteemissä.

Lajien lukumäärän vähentäminen vähentää ekosysteemin monimutkaisuutta; joidenkin lajien häviäminen voi johtaa muiden lajien puhkeamiseen; hallitsevat lajit voidaan tukahduttaa ja korvata uusilla tunkeutuvilla lajeilla; lajien väliset suhteet tuhoutuvat: peto-saalis, pölyttäjä-pölytys kasvi, symbioottiset suhteet. Yhden kasvilajin kuolema voi johtaa 5¸7–30¸35 siihen liittyvän eläinlajin, pääasiassa selkärangattomien, kuolemaan. Valo-, ääni- ja kemiallinen saaste häiritsee lajien välisen luonnollisen yhteisön olemassa olevia signalointijärjestelmiä. Yhteisön rakenteen muutoksen seurauksena sen vakaus häiriintyy ja esiintyy joukkoepidemia - pääsääntöisesti selkärangattomat. Näin ollen olemme todistamassa biosfäärin geenipoolin jättimäistä köyhtymistä, joka johtuu lajien sukupuuttoon, niiden populaatioiden monimuotoisuuden vähenemisestä ja yksilöiden lukumäärästä kaikissa populaatioissa, jotka vähenevät koko alueella. Joka päivä yksi eläinlaji katoaa peruuttamattomasti tästä määrästä ja yksi kasvilaji katoaa joka viikko. Nykyään jokaista planeetan asukasta kohden on vain 25 lintua, ja vuoteen 2000 mennessä tämä suhde pienenee entisestään.

Ihmisen selviytymisen ja kestävän kehityksen kannalta välttämättömät luonnonvarat tuhoutuvat tai ehtyvät yhä enemmän. Samalla näiden resurssien tarve kasvaa nopeasti. Jos nykyinen maaperän huononemisvauhti jatkuu, kolmannes maailman peltoalasta menetetään seuraavien 20 vuoden aikana. Vastaavasti tämän vuosisadan loppuun mennessä (nykyisellä metsäkadon vauhdilla) jäljellä oleva hakitsemattomien trooppisten metsien pinta-ala puolittuu. Tänä aikana maapallon väestön odotetaan kasvavan puolitoista kertaa - hieman yli 5 miljardista lähes 6 miljardiin ihmiseen.

Kävi ilmi, että ihmisen taloudellisen toiminnan häiriintynyt biosfääriprosessien tasapaino palautuu hitaammin kuin koskaan ennen. Biosfäärin mukautuvat mekanismit toimivat "rajalla". Biosfäärin geenipooli on ehtynyt, mikä luo arvaamattomien evoluutiovaikutusten uhan.

4. Monet tutkijat luonnehtivat nykyistä ekologista tilannetta "ympäristökriisiksi", "luonnonympäristön kriisiksi".

Ympäristöongelmat luokitellaan globaaleiksi ja vaikuttavat sekä koko maailmaan että sen yksittäisiin alueisiin ja maihin.

Ympäristöongelmien ratkaisu - erityisesti biosfäärin geenipoolin säilyttäminen - on yhä kiireellisempi.

Ihmiskunnan ja jokaisen ihmisen, jokaisen meistä on ymmärrettävä kriisitilanne ja esitettävä ideoita elämän pelastamiseksi planeetalla.

Ekologisen tiedon historia ulottuu vuosisatojen taakse. Jo primitiivisillä ihmisillä tarvittiin tiettyä tietoa kasveista ja eläimistä, heidän elämäntavoistaan, suhteistaan ​​toisiinsa ja ympäristöön. Osana luonnontieteiden yleistä kehitystä kertyi myös tietoa, joka nyt kuuluu ympäristötieteen alaan. Itsenäisenä erillisenä tieteenalana ekologia erottui joukosta 1800-luvulla.

Termi ekologia (kreikan sanasta ekotalo, logos - opetus) toi tieteeseen saksalainen biologi Ernest Haeckel.

Vuonna 1866 hän kirjoitti teoksessaan "Organismien yleinen morfologia", että tämä on "... luonnontalouteen liittyvän tiedon summa: tutkimus eläimen ja sen ympäristön suhteen kokonaisuudesta, sekä orgaaninen ja epäorgaaninen, ja ennen kaikkea sen ystävälliset tai vihamieliset suhteet niihin eläimiin ja kasveihin, joiden kanssa se on suoraan tai välillisesti kosketuksissa. Tämä määritelmä viittaa ekologiaan biologisiin tieteisiin. XX vuosisadan alussa. systemaattisen lähestymistavan muodostuminen ja biosfääriopin kehittäminen, joka on laaja tietokenttä, joka sisältää monia sekä luonnon että humanitaarisen syklin tieteellisiä alueita, mukaan lukien yleinen ekologia, johti ekosysteeminäkemysten leviämiseen ekologiassa . Ekosysteemistä on tullut ekologian pääasiallinen tutkimuskohde.

Ekosysteemi on joukko eläviä organismeja, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja ympäristönsä kanssa aineen, energian ja tiedon vaihdon kautta siten, että tämä yksittäinen järjestelmä pysyy vakaana pitkään.

Ihmisen jatkuvasti kasvava vaikutus ympäristöön on vaatinut ekologisen tiedon rajojen uutta laajentamista. XX vuosisadan toisella puoliskolla. Tieteellinen ja teknologinen kehitys on johtanut lukuisiin ongelmiin, jotka ovat saaneet globaalien tason, joten ekologian näkökulmasta on kysymys luonnon ja ihmisen luomien järjestelmien vertailevasta analyysistä ja niiden tapojen etsimisestä. harmoninen rinnakkaiselo ja kehitys ovat selvästi ilmaantuneet.

Näin ollen ekologisen tieteen rakenne oli eriytynyt ja monimutkainen. Nyt se voidaan esittää neljänä päähaarana, jotka jakautuvat edelleen: bioekologia, geoekologia, ihmisekologia, sovellettu ekologia.

Siten voimme määritellä ekologian tieteenä eri luokkien ekosysteemien toiminnan yleisistä laeista, joukosta tieteellisiä ja käytännön kysymyksiä ihmisen ja luonnon välisestä suhteesta.

2. Ympäristötekijät, niiden luokittelu, vaikutustyypit eliöihin

Mikä tahansa luonnossa oleva organismi kokee ulkoisen ympäristön monien eri osien vaikutuksen. Kaikkia ympäristön ominaisuuksia tai komponentteja, jotka vaikuttavat organismeihin, kutsutaan ympäristötekijöiksi.

Ympäristötekijöiden luokitus. Ympäristötekijät (ympäristötekijät) ovat erilaisia, niillä on erilainen luonne ja toiminnan spesifisyys. Seuraavat ympäristötekijöiden ryhmät erotetaan:

1. Abioottinen (elottoman luonnon tekijät):

a) ilmasto - valaistusolosuhteet, lämpötilaolosuhteet jne.;

b) edafinen (paikallinen) - vesihuolto, maaperän tyyppi, maasto;

c) orografiset - ilma- (tuuli) ja vesivirrat.

2. Bioottiset tekijät ovat kaikenlaisia ​​elävien organismien vaikutusta toisiinsa:

Kasvit Kasvit. Kasvit Eläimet. Kasveja Sienet. Kasvit Mikro-organismit. Eläimet Eläimet. Eläimet Sienet. Eläimet Mikro-organismit. Sienet Sienet. Sienet Mikro-organismit. Mikro-organismit Mikro-organismit.

3. Antropogeeniset tekijät ovat kaikki ihmisyhteiskunnan toiminnan muotoja, jotka johtavat muutokseen muiden lajien elinympäristössä tai vaikuttavat suoraan niiden elämään. Tämän ympäristötekijöiden ryhmän vaikutus kasvaa nopeasti vuosi vuodelta.

Ympäristötekijöiden vaikutuksen tyypit organismeihin. Ympäristötekijät vaikuttavat eläviin organismeihin eri tavoin. Ne voivat olla:

Ärsyttävät aineet, jotka edistävät mukautuvien (adaptatiivisten) fysiologisten ja biokemiallisten muutosten ilmaantumista (lepotila, fotoperiodismi);

Rajoittimet, jotka muuttavat organismien maantieteellistä levinneisyyttä, koska niiden olemassaolo on mahdotonta näissä olosuhteissa;

Modifioijat, jotka aiheuttavat morfologisia ja anatomisia muutoksia organismeissa;

Signaalit, jotka osoittavat muutoksia muissa ympäristötekijöissä.

Yleiset ympäristötekijöiden mallit:

Ympäristötekijöiden äärimmäisen monimuotoisuuden vuoksi erityyppiset organismit, jotka kokevat vaikutuksensa, reagoivat siihen eri tavoin, mutta ympäristötekijöiden toiminnan yleisiä lakeja (kuvioita) voidaan tunnistaa. Tarkastellaanpa joitain niistä.

1. Optimaalin laki

2. Lajien ekologisen yksilöllisyyden laki

3. Rajoittavan (rajoittavan) tekijän laki

4. Moniselitteisen toiminnan laki

3. Ympäristötekijöiden vaikutusmallit eliöihin

1) Optimaalisen sääntö. Ekosysteemille, organismille tai sen tietylle vaiheelle

kehitystä, tekijän edullisin arvo on alue. Missä

suotuisat tekijät väestötiheys on suurin. 2) Toleranssi.

Nämä ominaisuudet riippuvat ympäristöstä, jossa organismit elävät. Jos hän

vakaa siinä

it-am, sillä on enemmän mahdollisuuksia organismien selviytymiseen.

3) Tekijöiden vuorovaikutuksen sääntö. Jotkut tekijät voivat lisätä tai

lieventää muiden tekijöiden vaikutusta.

4) Rajoittavien tekijöiden sääntö. Tekijä, joka on puutteellinen tai

ylimäärä vaikuttaa negatiivisesti organismeihin ja rajoittaa ilmenemismahdollisuutta. vahvuus

muiden tekijöiden vaikutuksesta. 5) Fotoperiodismi. Fotoperiodismin alla

ymmärtää kehon reaktion päivän pituuteen. reagointi muuttuvaan valoon.

6) Sopeutuminen luonnonilmiöiden rytmiin. Sopeutuminen päivittäiseen ja

vuodenaikojen rytmit, vuorovesi-ilmiöt, auringon aktiivisuuden rytmit,

kuun vaiheet ja muut ilmiöt, jotka toistuvat tiukasti jaksollisesti.

Ek. valenssi (plastisuus) - kyky org. sopeutua ympäristötekijät. ympäristöön.

Ympäristötekijöiden vaikutusmallit eläviin organismeihin.

Ekologiset tekijät ja niiden luokittelu. Kaikki organismit voivat potentiaalisesti rajattomasti lisääntyä ja levitä: jopa kiinnittyneen elämäntavan lajeissa on vähintään yksi kehitysvaihe, jossa ne pystyvät leviämään aktiivisesti tai passiivisesti. Mutta samaan aikaan eri ilmastovyöhykkeillä elävien organismien lajikoostumus ei sekoitu: jokaisella niistä on tietty joukko eläin-, kasvi- ja sienilajeja. Tämä johtuu siitä, että organismien liiallista lisääntymistä ja asettumista rajoittavat tietyt maantieteelliset esteet (meret, vuoristot, aavikot jne.), ilmastotekijät (lämpötila, kosteus jne.) sekä yksittäisten lajien väliset suhteet.

Toiminnan luonteesta ja ominaisuuksista riippuen ympäristötekijät jaetaan abioottisiin, bioottisiin ja antropogeenisiin (antropogeenisiin).

Abioottiset tekijät ovat elottoman luonnon komponentteja ja ominaisuuksia, jotka vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti yksittäisiin organismeihin ja niiden ryhmiin (lämpötila, valo, kosteus, ilman kaasukoostumus, paine, veden suolakoostumus jne.).

Erilliseen ympäristötekijöiden ryhmään kuuluvat erilaiset ihmisen taloudellisen toiminnan muodot, jotka muuttavat erityyppisten elävien olentojen elinympäristön tilaa, mukaan lukien ihminen itse (antropogeeniset tekijät). Suhteellisen lyhyen ihmisen olemassaolon aikana biologisena lajina sen toiminta on muuttanut radikaalisti planeettamme ilmettä, ja joka vuosi tämä vaikutus luontoon kasvaa. Joidenkin ympäristötekijöiden voimakkuus voi pysyä suhteellisen vakaana biosfäärin pitkien historiallisten kehityskausien aikana (esimerkiksi auringon säteily, painovoima, meriveden suolakoostumus, ilmakehän kaasukoostumus jne.). Useimmilla niistä on vaihteleva voimakkuus (lämpötila, kosteus jne.). Kunkin ympäristötekijän vaihteluaste riippuu organismien elinympäristön ominaisuuksista. Esimerkiksi maanpinnan lämpötila voi vaihdella merkittävästi vuoden- tai vuorokaudenajan, sään jne. mukaan, kun taas yli muutaman metrin syvyydessä olevissa vesistöissä lämpötilan pudotuksia ei juuri esiinny.

Muutokset ympäristötekijöissä voivat olla:

Jaksottainen, riippuen vuorokaudenajasta, vuodenajasta, Kuun sijainnista suhteessa maahan jne.;

Ei-jaksolliset, esimerkiksi tulivuorenpurkaukset, maanjäristykset, hurrikaanit jne.;

Ohjattu merkittäville historiallisille ajanjaksoille, esimerkiksi maapallon ilmaston muutoksille, jotka liittyvät maa-alueiden ja valtamerten suhteen uudelleenjakaumaan.

Jokainen elävä organismi sopeutuu jatkuvasti ympäristötekijöiden kokonaisuuteen, toisin sanoen ympäristöön, säätelemällä elämän prosesseja näiden tekijöiden muutosten mukaisesti. Elinympäristö on joukko olosuhteita, joissa tietyt yksilöt, populaatiot tai organismiryhmät elävät.

Ympäristötekijöiden vaikutusmallit eläviin organismeihin. Huolimatta siitä, että ympäristötekijät ovat luonteeltaan hyvin erilaisia ​​ja erilaisia, havaitaan joitain niiden vaikutusmalleja eläviin organismeihin sekä organismien reaktiot näiden tekijöiden toimintaan. Eliöiden sopeutumista ympäristöolosuhteisiin kutsutaan sopeutumisiksi. Niitä tuotetaan kaikilla elävän aineen organisaatiotasoilla: molekyylistä biogeosenoottiseen. Sopeutumiset eivät ole pysyviä, koska ne muuttuvat yksittäisten lajien historiallisen kehityksen prosessissa riippuen ympäristötekijöiden toiminnan voimakkuuden muutoksista. Jokainen organismilaji on sopeutunut tiettyihin olemassaolon olosuhteisiin erityisellä tavalla: ei ole olemassa kahta läheistä lajia, jotka ovat sopeutumiseltaan samanlaisia ​​(ekologisen yksilöllisyyden sääntö). Joten myyrä (sarja Hyönteissyöjät) ja myyrärotta (sarja Jyrsijät) ovat sopeutuneet olemassaoloon maaperässä. Mutta myyrä kaivaa käytäviä eturaajojensa avulla, ja myyrärotta käyttää etuhampaitaan heittäen maata ulos päällään.

Eliöiden hyvä sopeutuminen tiettyyn tekijään ei tarkoita samaa sopeutumista muihin (sopeutumisen suhteellisen riippumattomuuden sääntö). Esimerkiksi jäkälät, jotka voivat asettua orgaanisen aineksen köyhille alustoille (kuten kiville) ja kestävät kuivumista, ovat erittäin herkkiä ilmansaasteille.

On olemassa myös optimilaki: jokaisella tekijällä on positiivinen vaikutus kehoon vain tietyissä rajoissa. Tietyn tyyppisille organismeille suotuisaa ympäristötekijän vaikutuksen voimakkuutta kutsutaan optimivyöhykkeeksi. Mitä enemmän tietyn ympäristötekijän toiminnan intensiteetti poikkeaa optimaalisesta suuntaan tai toiseen, sitä selvempi on sen masentava vaikutus organismeihin (pessimum-vyöhyke). Ympäristötekijän vaikutuksen voimakkuuden arvoa, jonka mukaan organismien olemassaolo tulee mahdottomaksi, kutsutaan kestävyyden ylä- ja alarajaksi (maksimi- ja minimipisteet). Kestävyysrajojen välinen etäisyys määrää tietyn lajin ekologisen valenssin suhteessa yhteen tai toiseen tekijään. Siksi ekologinen valenssi on ekologisen tekijän vaikutuksen voimakkuusalue, jossa tietyn lajin olemassaolo on mahdollista.

Tietyn lajin yksilöiden laaja ekologinen valenssi suhteessa tiettyyn ekologiseen tekijään on merkitty etuliitteellä "euro-". Näin ollen naalit ovat eurytermisiä eläimiä, koska ne kestävät merkittäviä lämpötilanvaihteluita (80 °C:n sisällä). Jotkut selkärangattomat (sienet, kilchakiv, piikkinahkaiset) ovat eurybaattisia organismeja, joten ne asettuvat rannikkoalueelta suuriin syvyyksiin kestämään merkittäviä paineenvaihteluita. Lajeja, jotka voivat elää monenlaisissa eri ympäristötekijöiden vaihteluissa, kutsutaan eurybiontymeiksi. Kapeaa ekologista valenssia eli kyvyttömyyttä kestää merkittäviä muutoksia tietyssä ympäristötekijässä, merkitään etuliitteellä "steno-" (esim. stenoterminen, stenobatni, stenobiontic jne.).

Organismin kestävyyden optimi ja rajat tiettyyn tekijään nähden riippuvat muiden toiminnan intensiteetistä. Esimerkiksi kuivalla, tyynellä säällä on helpompi kestää alhaisia ​​lämpötiloja. Joten organismien kestävyyden optimi ja rajat suhteessa mihin tahansa ympäristötekijään voivat siirtyä tiettyyn suuntaan, riippuen muiden tekijöiden vahvuudesta ja yhdistelmästä (ympäristötekijöiden vuorovaikutusilmiö).

Mutta elintärkeiden ekologisten tekijöiden keskinäisellä kompensoinnilla on tietyt rajat, eikä yhtäkään voida korvata muilla: jos ainakin yhden tekijän toiminnan intensiteetti ylittää kestävyyden rajat, lajin olemassaolo tulee mahdottomaksi optimaalisesta intensiteetistä huolimatta. toisten toimintaa. Näin ollen kosteuden puute estää fotosynteesiprosessia jopa optimaalisella valaistuksella ja ilmakehän CO2-pitoisuudella.

Tekijää, jonka intensiteetti ylittää kestävyyden rajat, kutsutaan rajoittavaksi. Rajoittavat tekijät määräävät lajin levinneisyysalueen (alue). Esimerkiksi monien eläinlajien leviämistä pohjoiseen haittaa lämmön ja valon puute, etelään kosteuden puute.

Siten tietyn lajin esiintyminen ja vauraus tietyssä elinympäristössä johtuu sen vuorovaikutuksesta useiden ympäristötekijöiden kanssa. Minkä tahansa niistä toiminnan riittämätön tai liiallinen intensiteetti on mahdotonta yksittäisten lajien vaurauden ja olemassaolon kannalta.

Ympäristötekijät ovat mitä tahansa ympäristön osia, jotka vaikuttavat eläviin organismeihin ja niiden ryhmiin; ne jaetaan abioottisiin (elottoman luonnon komponentit), bioottisiin (erilaiset vuorovaikutuksen muodot organismien välillä) ja antropogeenisiin (ihmisen taloudellisen toiminnan eri muodot).

Eliöiden sopeutumista ympäristöolosuhteisiin kutsutaan sopeutumisiksi.

Kaikilla ympäristötekijöillä on vain tietyt rajat positiiviselle vaikutukselle organismeihin (optimin laki). Tekijän toiminnan intensiteetin rajoja, joiden mukaan organismien olemassaolo tulee mahdottomaksi, kutsutaan kestävyyden ylä- ja alarajaksi.

Organismien kestävyyden optimi ja rajat suhteessa mihin tahansa ympäristötekijään voivat vaihdella tiettyyn suuntaan, riippuen muiden ympäristötekijöiden intensiteetistä ja yhdistelmästä (ympäristötekijöiden vuorovaikutusilmiö). Mutta heidän keskinäinen korvauksensa on rajallinen: mitään elintärkeää tekijää ei voida korvata muilla. Ympäristötekijää, joka ylittää kestävyyden rajat, kutsutaan rajoittavaksi, se määrää tietyn lajin levinneisyysalueen.

eliöiden ekologinen plastisuus

Organismien ekologinen plastisuus (ekologinen valenssi) - lajin sopeutumiskyky ympäristötekijän muutoksiin. Se ilmaistaan ​​ympäristötekijöiden arvoalueella, jonka sisällä tietty laji säilyttää normaalin elintärkeän toiminnan. Mitä laajempi alue, sitä suurempi on ekologinen plastisuus.

Lajeja, jotka voivat esiintyä tekijän pienillä poikkeamilla optimista, kutsutaan erittäin erikoistuneiksi, ja lajeja, jotka kestävät merkittäviä tekijän muutoksia, kutsutaan laajasti sopeutuneiksi.

Ekologista plastisuutta voidaan tarkastella sekä suhteessa yksittäiseen tekijään että suhteessa ympäristötekijöiden kokonaisuuteen. Lajien kyky sietää merkittäviä muutoksia tietyissä tekijöissä on merkitty vastaavalla termillä, jossa on etuliite "evry":

Eurythermal (muovista lämpötilaan)

Eurygoline (veden suolaisuus)

Eurytoottinen (muovista valoon)

Eurygyric (muovi kosteudelle)

Euryoic (muovi elinympäristöön)

Euryphagic (muovi ruokaan).

Tämän tekijän pieniin muutoksiin sopeutuneet lajit merkitään termillä, jossa on etuliite "seinä". Näitä etuliitteitä käytetään ilmaisemaan suhteellinen toleranssiaste (esimerkiksi stenotermisessä lajissa ekologinen lämpötilaoptimi ja pessimumi ovat lähellä).

Lajit, joilla on laaja ekologinen plastisuus suhteessa ekologisten tekijöiden kokonaisuuteen, ovat eurybiontit; lajit, joilla on alhainen yksilöllinen sopeutumiskyky - stenobiontit. Eurybiontness ja istenobiontness luonnehtivat erityyppisiä organismien sopeutumista selviytymiseen. Jos eurybiontit kehittyvät pitkään hyvissä olosuhteissa, ne voivat menettää ekologisen plastisuutensa ja kehittää stenobionttiominaisuuksia. Lajit, jotka ovat olemassa, ja tekijän vaihtelut ovat merkittäviä, hankkivat lisääntynyttä ekologista plastisuutta ja muuttuvat eurybionteiksi.

Esimerkiksi vesiympäristössä on enemmän stenobionteja, koska se on ominaisuuksiltaan suhteellisen vakaa ja yksittäisten tekijöiden vaihtelujen amplitudit ovat pieniä. Dynaamisessa ilma-maaympäristössä eurybiontit ovat vallitsevia. Lämminveristen eläinten ekologinen valenssi on laajempi kuin kylmäveristen eläinten. Nuoret ja vanhat organismit vaativat yleensä yhtenäisempiä ympäristöolosuhteita.

Eurybiontit ovat laajalle levinneitä, ja stenobiont kaventaa alueita; Kuitenkin joissain tapauksissa stenobiontit omistavat laajan erikoistumisensa vuoksi laajoja alueita. Esimerkiksi kalasyövä kalasääski on tyypillinen stenofagi, mutta suhteessa muihin ympäristötekijöihin se on eurybiontti. Etsiessään tarvittavaa ruokaa lintu pystyy lentämään pitkiä matkoja, joten se vie merkittävän alueen.

Plastisuus - organismin kyky esiintyä tietyllä ympäristötekijän arvoalueella. Plastisuus määräytyy reaktionopeuden mukaan.

Yksittäisten tekijöiden plastisuusasteen mukaan kaikki tyypit jaetaan kolmeen ryhmään:

Stenotoopit ovat lajeja, jotka voivat esiintyä kapealla ympäristötekijäarvojen alueella. Esimerkiksi useimmat kosteiden päiväntasaajametsien kasvit.

Eurytoopit ovat leveitä lajeja, jotka pystyvät kehittämään erilaisia ​​elinympäristöjä, esimerkiksi kaikkia kosmopoliittisia lajeja.

Mesotoopit ovat stenotooppien ja eurytooppien välissä.

On muistettava, että laji voi olla esimerkiksi yhden tekijän mukaan stenotooppi ja toisen mukaan eurytooppi ja päinvastoin. Esimerkiksi ihminen on eurytooppi suhteessa ilman lämpötilaan, mutta stenotooppi sen happipitoisuudeltaan.

Ympäristössä oleva ihminen on toisaalta ympäristötekijöiden vuorovaikutuksen kohde, toisaalta hän itse vaikuttaa ympäristöön. Tästä näkökulmasta ihmiselle ja koko ihmiskunnalle on ominaista tärkeitä piirteitä. Tärkeä piirre ihmisessä ympäristötekijänä on tietoisuus, määrätietoisuus ja massiivinen vaikutus luontoon.[ ...]

Kaikilla biologisilla lajeilla on rajalliset energiavarat, mikä rajoittaa sen vaikutusta ympäristöön. Esimerkiksi vihreät kasvit käyttävät Auringon energiaa, kuluttajat - osaa edellisen troofisen tason organismien muodostamien orgaanisten aineiden energiasta. Ihmiskunta työ- ja henkisen toiminnan prosessissa laajentaa käytettävissä olevien energialähteiden valikoimaa ydin- ja lämpöydinreaktioiden käyttöön. Tämä antoi ihmisille mahdollisuuden ylittää lukumääränsä luonnolliset kasvurajat.[ ...]

Väestön kasvu, energiahuolto, ihmisten tekniset varusteet luovat edellytykset ekologisten markkinarakojen asettumiseen. Ihmiskunta on ainoa laji maapallolla, joka on levinnyt maailmanlaajuisesti. Tämä tekee ihmisestä ekologisen tekijän, jolla on globaali vaikutus.[ ...]

Kaikkiin biosfäärin pääkomponentteihin kohdistuvan vaikutuksen ansiosta ihmiskunnan vaikutus ulottuu planeetan syrjäisimpiin ekologisiin vyöhykkeisiin, esimerkkinä on DDT:n havaitseminen Etelämantereella pyydettyjen pingviinien ja hylkeiden maksassa, missä hyönteismyrkkyjä ei ole koskaan käytetty. käytetty.[...]

Työtoiminnan seurauksena ihminen luo ympärilleen keinotekoisen elinympäristön. Luonnolliset ekosysteemejä korvataan ihmisperäisillä ekosysteemeillä, joissa ihminen on ehdottoman hallitseva tekijä.[ ...]

Ihmisen toiminnan seurauksena tapahtuu muutoksia fyysisessä ympäristössä - ilman kaasukoostumuksessa, veden ja ruoan laadussa, ilmastossa, aurinkoenergian virtauksessa ja muissa ihmisten terveyteen ja suorituskykyyn vaikuttavissa tekijöissä. Poikkeavissa ääriolosuhteissa optimaalisten ympäristöolosuhteiden keinotekoiseen luomiseen ja ylläpitämiseen kuluu paljon vaivaa ja rahaa.[ ...]

Modernin yhteiskunnan ja luonnon vuorovaikutuksen laajuutta eivät määrää ihmisen biologiset tarpeet, vaan jatkuvasti kasvava teknisen ja sosiaalisen kehityksen taso. Ihmisen tekninen voima on saavuttanut biosfäärin prosesseja vastaavan mittakaavan. Esimerkiksi rakennus- ja kaivoskoneet kuljettavat maan pinnalle vuosittain enemmän materiaalia kuin mitä kaikki maailman joet kuljettavat mereen veden eroosion seurauksena. Ihmisen toiminta planeetalla muuttaa ilmastoa, vaikuttaa ilmakehän ja valtamerten koostumukseen.[ ...]

IN JA. Vernadsky ennusti 1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla biosfäärin kehittymistä ja sen siirtymistä noosfääriin - järjen sfääriin. Biosfäärin ja ihmisyhteiskunnan nykyistä kehitysvaihetta määritettäessä voidaan sanoa, että teknologisilla ja ihmisperäisillä prosesseilla on jatkuvasti kasvava rooli.[ ...]

Elävän luonnon monimutkainen hierarkkinen organisaatio sisältää valtavia itsesäätelyvarantoja. Näiden reservien vapauttamiseksi tarvitaan asiantuntevaa puuttumista biosfäärissä tapahtuviin prosesseihin. Tällaisen interventiostrategian voi määrittää ekologia, joka perustuu luonnon- ja yhteiskuntatieteiden saavutuksiin.

Antropoekosysteemi on yhteisö ihmisistä, jotka ovat suhteessa ympäristöön.

Koska ihminen on ympäristötekijöiden vaikutuksen kohde, hän vaikuttaa samalla ympäristöön.

Ihmisen erikoisuus ekologisena tekijänä piilee siinä, että hänellä on tietoinen, määrätietoinen ja voimakas vaikutus luontoon. Minkä tahansa biologisen lajin energiavarat ovat rajalliset, joten niiden kyky vaikuttaa luontoon on rajallinen. Vihreät kasvit käyttävät Auringon energiaa, toiset - ravintoketjun edellisen lenkin orgaanisten aineiden energiaa. Henkisen toimintansa prosessissa oleva henkilö luo erittäin voimakkaita energialähteitä - ydin- ja lämpöydinreaktioita. Tämä laajentaa ihmisen mahdollisuuksia ja hän pystyy miehittämään minkä tahansa ekologisen tilan planeetalla.

Ihmisen erikoisuus ekologisena tekijänä piilee siinä, että hänen toimintansa on luonteeltaan aktiivista luovaa. Se voi luoda ympärilleen keinotekoisen ympäristön, joka myös erottaa sen muista ympäristötekijöistä.

Luonnollisen ja keinotekoisen ympäristön tekijät vaikuttavat jatkuvasti ihmiseen.

Ihmisen mukautuvat ekologiset tyypit

Ihmiskunnan historiallisen kehityksen prosessissa, erilaisten luonnontekijöiden vaikutuksesta ja maailman väestön ekologisen erikoistumisen seurauksena planeetan eri osissa, mukautuva(mukautettu) tyypit ihmisistä.

Mukautuva tyyppi - reaktionormi, jolle on ominaista kehon, fysiologisten parametrien, biokemiallisten ja immunologisten ominaisuuksien kehittyminen, mikä tarjoaa henkilön paremman mukautumisen tiettyihin elinolosuhteisiin.

Yksi tärkeimmistä moderneista antropogeeniset ekosysteemit sisältävät kaupungit, kylät, liikenneyhteydet. materiaalia sivustolta

kaupunkien ekosysteemejä

Luonnonympäristön muutos näkyy selvästi kaupungeissa. Teollisuus- ja kotitalousjätteen kertyminen johtaa hivenainepitoisuuden kasvuun maaperässä, vedessä ja kasveissa, kaupunkiväestön suuri tiheys luo edellytykset tartuntatautien laajalle leviämiselle. Ilmansaasteiden seurauksena merkittävä osa ultraviolettisäteistä ei pääse maan pinnalle. Riittämätön valo johtaa D-vitamiinipitoisuuden laskuun kehossa.

maaseudun ekosysteemejä

Torjunta-aineiden, rikkakasvien torjunta-aineiden ja muiden kemikaalien laajalla käytöllä maataloudessa voi olla haitallisia vaikutuksia maaseutuväestön terveyteen.

Termi "ekologia" toi tieteeseen saksalainen tiedemies Ernst Haeckel (E. Haeckel) vuonna 1869. Muodollinen määritelmä on melko helppo antaa, koska sana "ekologia" tulee kreikan sanoista "oikos" - asunto. suoja ja "logot" - tiede. Siksi ekologia määritellään usein tieteenä organismien tai organismiryhmien (populaatioiden, lajien) ja ympäristönsä välisestä suhteesta. Toisin sanoen ekologian aihe on joukko yhteyksiä organismien ja niiden olemassaolon olosuhteiden (ympäristön) välillä, joista riippuu niiden selviytymisen, kehityksen, lisääntymisen, leviämisen ja kilpailukyvyn onnistuminen.

Kasvitieteessä termiä "ekologia" käytti ensimmäisen kerran tanskalainen kasvitieteilijä E. Warming vuonna 1895.

Laajassa merkityksessä ympäristö (tai ympäristö) ymmärretään tavalla tai toisella vaikuttavien aineellisten kappaleiden, ilmiöiden ja energian, aaltojen ja kenttien kokonaisuutena. Elävä organismi ei kuitenkaan hahmota eri ympäristöjä yhtäläisesti, koska niiden merkitys elämälle on erilainen. Niiden joukossa on käytännössä välinpitämättömiä kasveille, esimerkiksi ilmakehän sisältämille inerteille kaasuille. Muilla ympäristön elementeillä on päinvastoin huomattava, usein merkittävä vaikutus kasviin. Niitä kutsutaan ympäristötekijöiksi. Näitä ovat esimerkiksi valo, vesi ilmakehässä ja maaperässä, ilma, pohjaveden suolaantuminen, luonnollinen ja keinotekoinen radioaktiivisuus jne.). Tietojemme syvenemisen myötä ympäristötekijöiden lista laajenee, sillä useissa tapauksissa on havaittu, että kasvit pystyvät reagoimaan ympäristön elementteihin, joita aiemmin pidettiin välinpitämättöminä (esim. magneettikenttä, voimakas melu). altistuminen, sähkökentät jne.).

Ympäristötekijöiden luokitus

Ympäristötekijät on mahdollista luokitella erilaisiin käsitteellisiin koordinaattijärjestelmiin.

Erottele esimerkiksi resurssi- ja ei-resurssiympäristötekijät. Resurssitekijät ovat kasviyhteisön biologiseen kiertokulkuun osallistuvia ja (tai) aineita (esim. valo, vesi, maaperän kivennäisravinteiden pitoisuus jne.); näin ollen ei-resurssit eivät osallistu aineen ja energian muuntumisen ja ekosysteemien kiertokulkuihin (esimerkiksi kohokuvio).

On myös suoria ja epäsuoria ympäristötekijöitä. Ensin mainitut vaikuttavat suoraan aineenvaihduntaan, muotoutumisprosesseihin, kasvuun ja kehitykseen (valo), jälkimmäiset vaikuttavat elimistöön muiden tekijöiden muutoksen kautta (esim. transabioottiset ja transbioottiset vuorovaikutusmuodot). Koska eri ekologisissa tilanteissa monet tekijät voivat vaikuttaa sekä suoraan että epäsuorasti, on parempi puhua ei tekijöiden erottelusta, vaan niiden suorasta tai epäsuorasta vaikutuksesta kasviin.

Yleisimmin käytetty ympäristötekijöiden luokittelu niiden alkuperän ja toiminnan luonteen mukaan:

I. Abioottiset tekijät:

a) ilmasto - valo, lämpö (sen koostumus ja liike), kosteus (mukaan lukien sademäärä eri muodoissa, ilman kosteus) jne.;

b) edafiset (tai maaperän maaperän) - maaperän fysikaaliset (rakeinen koostumus, vedenläpäisevyys) ja kemialliset (maaperän pH, kivennäisravintoaineiden pitoisuus, makro- ja mikroelementit jne.) ominaisuudet;

c) topografiset (tai orografiset) - kohokuvioolosuhteet.

II. Bioottiset tekijät:

a) fytogeeninen – kasvien yhteiselävien suora ja välillinen vaikutus;

b) eläinperäinen - eläinten suora ja epäsuora vaikutus (syöminen, tallottaminen, kaivaminen, pölytys, hedelmien ja siementen leviäminen);

c) prokaryoottiset tekijät - bakteerien ja sinilevien vaikutus (kasvipatogeenisten bakteerien negatiivinen vaikutus, vapaasti elävien ja symbioottisesti assosioituneiden typpeä sitovien bakteerien, aktinomykeettien ja syanidien positiivinen vaikutus);

Lue lisää bioottisista tekijöistä artikkelista

Ihmisen kasvipeitteeseen kohdistuvan vaikutuksen erityismuodot, niiden suunta ja mittakaava mahdollistavat myös antropogeenisten tekijöiden erottamisen.

III. Ihmisperäiset tekijät, jotka liittyvät ihmisen maataloustoiminnan monenvälisiin muotoihin (laiduntaminen, heinänteko), sen teolliseen toimintaan (kaasupäästöt, rakentaminen, kaivostoiminta, liikenneviestintä ja putkistot), avaruustutkimukseen ja virkistystoimintaan.

Kaikki ei sovi tähän yksinkertaisimpaan luokitukseen, vaan vain tärkeimmät ympäristötekijät. On muitakin kasveja, jotka ovat vähemmän välttämättömiä elämälle (ilmakehän sähkö, Maan magneettikenttä, ionisoiva säteily jne.).

Huomaa kuitenkin, että yllä oleva jako on jossain määrin ehdollinen, koska (ja tämä on tärkeää korostaa sekä teoreettisesti että käytännössä) ympäristö vaikuttaa organismiin kokonaisuutena, eikä tekijöiden erottelu ja luokittelu ole mitään. enemmän kuin metodologinen tekniikka, joka helpottaa kasvin ja ympäristön välisten suhdemallien tuntemista ja tutkimista.

Yleiset ympäristötekijöiden vaikutusmallit

Ympäristötekijöiden vaikutus elävään organismiin on hyvin monimuotoinen. Jotkut tekijät - johtavat - vaikuttavat voimakkaammin, toiset - toissijaiset - toimivat heikommin; jotkut tekijät vaikuttavat kaikkiin kasvin elämän osa-alueisiin, toiset - mihin tahansa tiettyyn elämänprosessiin. Siitä huolimatta on mahdollista esittää yleinen kaavio kehon reaktion riippuvuudesta ympäristötekijän vaikutuksesta.

Jos tekijän intensiteetti sen fysikaalisessa ilmentymisessä piirretään pitkin abskissa (X) -akselia ( , suolapitoisuus maaperäliuoksessa, pH, elinympäristön valaistus jne.) ja pitkin ordinaatta (Y) - reaktio organismi tai populaatio tähän tekijään sen kvantitatiivisessa ilmentymisessä (yhden tai toisen fysiologisen prosessin intensiteetti - fotosynteesi, veden imeytyminen juuriin, kasvu jne.; morfologinen ominaisuus - kasvin korkeus, lehtien koko, tuotettujen siementen lukumäärä jne.; populaatio ominaisuudet - yksilöiden lukumäärä pinta-alayksikköä kohti , esiintymistiheys jne.), saamme seuraavan kuvan.

Ekologisen tekijän vaikutusalue (lajin sietoalue) on rajoitettu minimi- ja maksimipisteillä, jotka vastaavat tämän tekijän ääriarvoja, joilla kasvin olemassaolo on mahdollista. Abskissa-akselin piste, joka vastaa parhaita kasvin elintärkeän toiminnan indikaattoreita, tarkoittaa tekijän optimaalista arvoa - tämä on optimipiste. Tämän pisteen tarkan määrittämisen vaikeuksien vuoksi yleensä puhutaan tietystä optimialueesta tai mukavuusvyöhykkeestä. Optimi-, minimi- ja maksimipisteet muodostavat kolme pääpistettä, jotka määrittävät lajin reaktion mahdollisuudet tiettyyn tekijään. Käyrän äärimmäisiä osia, jotka ilmaisevat sorron tilan tekijän jyrkän puutteen tai ylityksen kanssa, kutsutaan pessimumin alueiksi; ne vastaavat tekijän pessimaalisia arvoja. Tekijän subletaalit arvot ovat lähellä kriittisiä pisteitä ja tappavat arvot toleranssialueen ulkopuolella.

Lajit eroavat toisistaan ​​optimin sijainnin perusteella ekologisen tekijän gradientin sisällä. Esimerkiksi arktisten ja trooppisten lajien suhtautuminen lämpöön. Tekijän alueen (tai optimivyöhykkeen) leveys voi myös olla erilainen. On esimerkiksi lajeja, joille alhainen valaistustaso (luolasammaleet) tai suhteellisen korkea valaistustaso (alppikasvit) on optimaalinen. Mutta tunnetaan myös lajeja, jotka kasvavat yhtä hyvin sekä täydessä valossa että merkittävässä varjossa (esimerkiksi joukkuesiili - Dactylis glomerata).

Samalla tavalla jotkut niittyruohot suosivat maaperää, jolla on tietty, melko kapea happamuusalue, kun taas toiset kasvavat hyvin laajalla pH-alueella - voimakkaasti happamasta emäksiseen. Ensimmäinen tapaus osoittaa kasvien kapeaa ekologista amplitudia (ne ovat stenobiontteja tai stenotooppisia), toinen - laajaa ekologista amplitudia (kasvit ovat eurybiontteja tai eurytooppisia). Eurytooppisuuden ja stenotooppisuuden luokkien välissä on joukko laadullisia välikategorioita (hemieurytooppinen, gemistenotooppinen).

Ekologisen amplitudin leveys suhteessa eri ympäristötekijöihin on usein erilainen. On mahdollista olla stenotooppinen yhden tekijän suhteen ja eurytooppinen toisen suhteen: esimerkiksi kasvit voidaan rajoittaa kapealle lämpötila-alueelle ja laajalle suolaisuusalueelle.

Ympäristötekijöiden vuorovaikutus

Ympäristötekijät vaikuttavat kasviin yhdessä ja samanaikaisesti, ja yhden tekijän vaikutus riippuu pitkälti "ekologisesta taustasta" eli muiden tekijöiden määrällisestä ilmaisusta. Tämä tekijöiden vuorovaikutusilmiö näkyy selvästi vesisammaleen Fontinalis-kokeessa. Tämä koe osoittaa selvästi, että valaistuksella on erilainen vaikutus fotosynteesin intensiteettiin eri CO 2 -pitoisuuksilla.

Koe osoittaa myös, että samanlainen biologinen vaikutus voidaan saada korvaamalla yhden tekijän vaikutus osittain toisella. Eli sama fotosynteesin intensiteetti voidaan saavuttaa joko lisäämällä valaistusta 18 000 luksiin, tai pienemmässä valaistuksessa lisäämällä CO 2 -pitoisuutta.

Tässä ilmenee yhden ympäristötekijän toiminnan osittainen vaihdettavuus toisen kanssa. Samanaikaisesti mitään välttämättömistä ympäristötekijöistä ei voi korvata toisella: vihreää kasvia ei voida kasvattaa täydellisessä pimeydessä edes erittäin hyvällä kivennäisravinnolla tai tislatulla vedellä, jossa on optimaaliset lämpöolosuhteet. Toisin sanoen tärkeimmät ekologiset tekijät korvautuvat osittain ja samalla niiden täydellinen korvaamattomuus (tässä mielessä niistä puhutaan joskus myös kasvien kannalta yhtä tärkeinä). Jos vähintään yhden välttämättömän tekijän arvo ylittää toleranssialueen (alle minimin ja ylittää maksimin), organismin olemassaolo tulee mahdottomaksi.

Rajoittavat tekijät

Jos jokin olemassaolon olosuhteet muodostavista tekijöistä on pessimaaliarvoinen, se rajoittaa muiden tekijöiden vaikutusta (olivatpa ne kuinka suotuisat tahansa) ja määrää ympäristön toiminnan lopputuloksen kasveille. Tätä lopputulosta voidaan muuttaa vain rajoittavan tekijän mukaan. Tämän "rajoitustekijän lain" muotoili ensimmäisen kerran maatalouskemiassa saksalainen maatalouskemisti, yksi maatalouskemian perustajista, Justus Liebig vuonna 1840, ja siksi sitä kutsutaan usein Liebigin laiksi.

Hän huomasi, että kun maaperässä tai ravinneliuoksessa ei ole yhtä tarpeellista kemiallista alkuainetta, muita alkuaineita sisältävät lannoitteet eivät vaikuta kasviin, ja vain "minimi-ionien" lisääminen lisää satoa. Lukuisat esimerkit rajoittavien tekijöiden vaikutuksesta, ei vain kokeissa, vaan myös luonnossa, osoittavat, että tällä ilmiöllä on yleinen ekologinen merkitys. Yksi esimerkki "minimilain" toiminnasta luonnossa on ruohokasvien tukahduttaminen pyökkimetsien latvusten alla, jossa optimaalisissa lämpöolosuhteissa, korkea hiilidioksidipitoisuus, riittävän rikas maaperä ja muut optimaaliset olosuhteet, mahdollisuudet ruohon kehitystä rajoittaa voimakas valon puute.

"Tekijöiden minimi" (ja maksimi) tunnistaminen ja niiden rajoittavan vaikutuksen poistaminen eli ympäristön optimointi kasveille on tärkeä käytännön tehtävä kasvipeitteen järkevässä käytössä.

Autekologinen ja synekologinen alue ja optimi

Kasvien suhtautuminen ympäristötekijöihin riippuu vahvasti muiden kasvin asukkaiden vaikutuksesta (ensisijaisesti kilpailusuhteista heihin). Usein on tilanne, jossa laji pystyy kasvamaan onnistuneesti jonkin tekijän laajalla vaikutusalueella (joka määritetään kokeellisesti), mutta vahvan kilpailijan läsnäolo pakottaa sen rajoittumaan kapeampaan vyöhykkeeseen.

Esimerkiksi männyllä (Pinus sylvestris) on maaperätekijöihin nähden hyvin laaja ekologinen alue, mutta taiga-vyöhykkeellä se muodostaa metsiä pääasiassa kuiville köyhille hiekkamaille tai erittäin vesistyneille turvemaille, eli missä ei ole kilpailevia puulajeja. . Tässä optimien ja sietoalueiden todellinen sijainti on erilainen kasveille, jotka kokevat tai eivät koe bioottista vaikutusta. Tässä suhteessa erotetaan lajin ekologinen optimi (kilpailun puuttuessa) ja fytosenoottinen optimi, joka vastaa lajin todellista sijaintia maisemassa tai biomissa.

Optimaalisen sijainnin lisäksi erotetaan lajin kestävyyden rajat: ekologinen levinneisyysalue (lajin levinneisyyden potentiaaliset rajat, jotka määräytyvät vain sen suhteen tähän tekijään) ja todellinen fytosenoottinen levinneisyysalue.

Usein tässä yhteydessä puhutaan mahdollisesta ja todellisesta optimista ja alueesta. Ulkomaisessa kirjallisuudessa he kirjoittavat myös fysiologisesta ja ekologisesta optimista ja vaihteluvälistä. On parempi puhua autologisesta ja synekologisesta optimista ja lajin levinneisyysalueesta.

Eri lajeissa ekologisen ja fytosenoottisen levinneisyysalueen suhde on erilainen, mutta ekologinen levinneisyysalue on aina laajempi kuin fytosenoottinen levinneisyysalue. Kasvien vuorovaikutuksen seurauksena valikoima kapenee ja usein optimi siirtyy.