Faktor ekologis adalah setiap faktor eksternal yang memiliki dampak langsung atau tidak langsung terhadap jumlah (kelimpahan) dan distribusi geografis organisme.

Faktor lingkungan sangat beragam baik di alam maupun dalam pengaruhnya terhadap organisme hidup. Secara konvensional, semua faktor lingkungan biasanya dibagi menjadi tiga kelompok besar - abiotik, biotik, dan antropogenik.

Faktor abiotik merupakan faktor alam yang tidak bernyawa.

Iklim (sinar matahari, suhu, kelembaban udara) dan lokal (relief, sifat tanah, salinitas, arus, angin, radiasi, dll). Mereka bisa langsung dan tidak langsung.

Faktor antropogenik- ini adalah bentuk-bentuk aktivitas manusia yang, mempengaruhi lingkungan, mengubah kondisi kehidupan organisme hidup atau secara langsung mempengaruhi spesies individu tumbuhan dan hewan. Salah satu faktor antropogenik yang paling penting adalah polusi.

kondisi lingkungan.

Kondisi lingkungan, atau kondisi ekologi, disebut faktor lingkungan abiotik yang berubah dalam ruang dan waktu, di mana organisme bereaksi secara berbeda tergantung pada kekuatannya. Kondisi lingkungan memaksakan pembatasan tertentu pada organisme.

Faktor terpenting yang menentukan kondisi keberadaan organisme di hampir semua lingkungan hidup meliputi suhu, kelembaban, dan cahaya.

Suhu.

Setiap organisme hanya dapat hidup dalam kisaran suhu tertentu: individu dari spesies mati pada suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah. Batas ketahanan termal pada organisme yang berbeda berbeda. Ada spesies yang dapat mentolerir fluktuasi suhu dalam rentang yang luas. Misalnya, lumut dan banyak bakteri dapat hidup pada suhu yang sangat berbeda. Di antara hewan, hewan berdarah panas dicirikan oleh kisaran ketahanan suhu terbesar. Harimau, misalnya, mentolerir dingin Siberia dan panas daerah tropis India atau Kepulauan Melayu dengan sama baiknya. Tetapi ada juga spesies yang hanya dapat hidup dalam batas suhu yang kurang lebih sempit. Di lingkungan darat-udara, dan bahkan di banyak bagian lingkungan perairan, suhu tidak tetap konstan dan dapat sangat bervariasi tergantung pada musim tahun atau pada waktu hari. Di daerah tropis, fluktuasi suhu tahunan bahkan tidak terlalu terlihat dibandingkan harian. Sebaliknya, di daerah beriklim sedang, suhu sangat bervariasi pada waktu yang berbeda sepanjang tahun. Hewan dan tumbuhan dipaksa untuk beradaptasi dengan musim dingin yang tidak menguntungkan, di mana kehidupan yang aktif sulit atau tidak mungkin. Di daerah tropis, adaptasi seperti itu kurang menonjol. Dalam periode dingin dengan kondisi suhu yang tidak menguntungkan, tampaknya ada jeda dalam kehidupan banyak organisme: hibernasi pada mamalia, menjatuhkan daun pada tanaman, dll. Beberapa hewan melakukan migrasi panjang ke tempat-tempat dengan iklim yang lebih cocok.

Kelembaban.

Air adalah bagian integral dari sebagian besar makhluk hidup: air diperlukan untuk fungsi normal mereka. Organisme yang berkembang secara normal terus-menerus kehilangan air dan karena itu tidak dapat hidup di udara yang benar-benar kering. Cepat atau lambat, kerugian tersebut dapat menyebabkan kematian organisme.

Indikator paling sederhana dan paling nyaman yang mencirikan kelembaban area tertentu adalah jumlah curah hujan yang turun di sini selama satu tahun atau periode waktu lainnya.

Tumbuhan mengekstrak air dari tanah menggunakan akarnya. Lumut dapat menangkap uap air dari udara. Tanaman memiliki sejumlah adaptasi yang memastikan kehilangan air minimal. Semua hewan darat membutuhkan pasokan berkala untuk mengkompensasi hilangnya air yang tak terhindarkan karena penguapan atau ekskresi. Banyak hewan minum air; lain, seperti amfibi, beberapa serangga dan tungau, menyerapnya melalui integumen tubuh dalam keadaan cair atau uap. Kebanyakan hewan gurun tidak pernah minum. Mereka memenuhi kebutuhan mereka dengan air dari makanan. Akhirnya, ada hewan yang menerima air dengan cara yang lebih kompleks - dalam proses oksidasi lemak, misalnya, unta. Hewan, seperti tumbuhan, memiliki banyak adaptasi untuk menghemat air.

Lampu.

Ada tanaman yang menyukai cahaya yang hanya dapat berkembang di bawah sinar matahari, dan tanaman yang tahan naungan yang dapat tumbuh dengan baik di bawah kanopi hutan. Ini sangat penting secara praktis untuk regenerasi alami tegakan hutan: tunas muda dari banyak spesies pohon dapat berkembang di bawah naungan pohon-pohon besar. Pada banyak hewan, kondisi cahaya normal memanifestasikan dirinya dalam reaksi positif atau negatif terhadap cahaya. Serangga nokturnal berduyun-duyun ke cahaya, dan kecoak berhamburan mencari perlindungan, jika hanya lampu dinyalakan di ruangan gelap. Fotoperiodisme (perubahan siang dan malam) sangat penting secara ekologis bagi banyak hewan yang secara eksklusif diurnal (kebanyakan passerine) atau secara eksklusif nokturnal (banyak hewan pengerat kecil, kelelawar). Krustasea kecil yang melayang-layang di kolom air tinggal di malam hari di permukaan air, dan pada siang hari mereka tenggelam ke kedalaman, menghindari cahaya yang terlalu terang.

Cahaya hampir tidak memiliki efek langsung pada hewan. Ini hanya berfungsi sebagai sinyal untuk restrukturisasi proses yang terjadi di dalam tubuh.

Cahaya, kelembaban, suhu sama sekali tidak menghabiskan serangkaian kondisi ekologis yang menentukan kehidupan dan distribusi organisme. Faktor-faktor seperti angin, tekanan atmosfer, ketinggian juga penting. Angin memiliki efek tidak langsung: dengan meningkatkan penguapan, itu meningkatkan kekeringan. Angin kencang membantu mendinginkan. Tindakan ini penting di tempat yang dingin, di dataran tinggi atau di daerah kutub.

faktor antropogenik. Faktor antropogenik sangat beragam dalam komposisinya. Manusia mempengaruhi alam yang hidup dengan membangun jalan, membangun kota, bertani, menutup sungai, dll. Aktivitas manusia modern semakin dimanifestasikan dalam pencemaran lingkungan dengan produk sampingan, seringkali produk beracun. Di kawasan industri, konsentrasi polutan terkadang mencapai nilai ambang batas, yang berakibat fatal bagi banyak organisme. Namun, terlepas dari segalanya, hampir selalu ada setidaknya beberapa individu dari beberapa spesies yang dapat bertahan hidup dalam kondisi seperti itu. Alasannya adalah bahwa dalam populasi alami, individu yang resisten kadang-kadang ditemukan. Ketika tingkat polusi meningkat, individu yang resisten mungkin menjadi satu-satunya yang selamat. Selain itu, mereka dapat menjadi pendiri populasi yang stabil yang mewarisi kekebalan terhadap jenis polusi ini. Karena alasan ini, polusi memungkinkan kita, seolah-olah, mengamati evolusi dalam tindakan. Namun, tidak setiap populasi diberkahi dengan kemampuan untuk melawan polusi. Dengan demikian, efek dari setiap polutan ada dua.

Hukum optimal.

Banyak faktor yang ditoleransi oleh tubuh hanya dalam batas-batas tertentu. Organisme mati jika, misalnya, suhu lingkungan terlalu rendah atau terlalu tinggi. Di lingkungan di mana suhu mendekati nilai ekstrem ini, jarang ada penghuni yang hidup. Namun, jumlahnya meningkat ketika suhu mendekati nilai rata-rata, yang merupakan yang terbaik (optimal) untuk spesies ini. Dan pola ini dapat ditransfer ke faktor lain.

Kisaran parameter faktor di mana tubuh merasa nyaman optimal. Organisme dengan batas resistensi yang luas tentu saja memiliki peluang untuk penyebaran yang lebih luas. Namun, batas lebar daya tahan untuk satu faktor tidak berarti batas lebar untuk semua faktor. Tanaman dapat mentolerir fluktuasi suhu yang besar, tetapi memiliki toleransi yang sempit terhadap air. Hewan seperti ikan trout bisa sangat menuntut suhu, tetapi makanlah berbagai makanan.

Kadang-kadang selama hidup seorang individu, toleransi (selektivitas) dapat berubah. Tubuh, memasuki kondisi yang keras, setelah beberapa saat, seolah-olah terbiasa, beradaptasi dengannya. Konsekuensi dari ini adalah perubahan fisiologis optimum, dan proses ini disebut adaptasi atau aklimatisasi.

Hukum Minimum dirumuskan oleh pendiri ilmu pupuk mineral, Justus Liebig (1803-1873).

Yu Liebig menemukan bahwa hasil tanaman dapat dibatasi oleh salah satu unsur hara utama, jika hanya unsur ini yang kekurangan pasokan. Diketahui bahwa faktor lingkungan yang berbeda dapat berinteraksi, yaitu kekurangan satu zat dapat menyebabkan kekurangan zat lain. Oleh karena itu, secara umum hukum minimum dapat dirumuskan sebagai berikut: suatu unsur atau faktor lingkungan yang paling sedikit, sampai batas terbesar (limits) aktivitas vital organisme.

Terlepas dari kompleksitas hubungan antara organisme dan lingkungannya, tidak semua faktor memiliki signifikansi ekologis yang sama. Misalnya, oksigen merupakan faktor kebutuhan fisiologis untuk semua hewan, tetapi dari sudut pandang ekologi, oksigen menjadi terbatas hanya di habitat tertentu. Jika ikan mati di sungai, hal pertama yang harus diukur adalah konsentrasi oksigen di dalam air, karena sangat bervariasi, cadangan oksigen mudah habis dan seringkali kurang. Jika kematian burung diamati di alam, perlu untuk mencari alasan lain, karena kandungan oksigen di udara relatif konstan dan cukup dari sudut pandang kebutuhan organisme darat.

Pertanyaan untuk pemeriksaan diri:

Sebutkan lingkungan utama kehidupan.

Apa kondisi lingkungan?

Jelaskan kondisi kehidupan organisme di tanah, di habitat air dan darat-udara.

Berikan contoh organisme yang beradaptasi untuk hidup di habitat yang berbeda?

Apa adaptasi organisme yang menggunakan organisme lain sebagai habitatnya?

Apa pengaruh suhu terhadap berbagai jenis organisme?

Bagaimana hewan dan tumbuhan mendapatkan air yang mereka butuhkan?

Apa pengaruh cahaya terhadap organisme?

Bagaimana dampak polutan pada organisme terwujud?

Jelaskan apa itu faktor lingkungan, bagaimana pengaruhnya terhadap organisme hidup?

Apa saja faktor pembatasnya?

Apa itu aklimatisasi dan apa signifikansinya dalam penyebaran organisme?

Bagaimana hukum optimal dan minimum dimanifestasikan?

Faktor lingkungan

Interaksi manusia dan lingkungannya telah menjadi objek studi kedokteran setiap saat. Untuk menilai efek dari berbagai kondisi lingkungan, istilah "faktor lingkungan" diusulkan, yang banyak digunakan dalam kedokteran lingkungan.

Faktor (dari bahasa Latin faktor - membuat, memproduksi) - alasan, kekuatan pendorong dari setiap proses, fenomena, yang menentukan sifat atau fitur tertentu.

Faktor lingkungan adalah setiap dampak lingkungan yang dapat memiliki efek langsung atau tidak langsung pada organisme hidup. Faktor lingkungan adalah kondisi lingkungan di mana organisme hidup bereaksi dengan reaksi adaptif.

Faktor lingkungan menentukan kondisi keberadaan organisme. Kondisi keberadaan organisme dan populasi dapat dianggap sebagai faktor lingkungan pengatur.

Tidak semua faktor lingkungan (misalnya, cahaya, suhu, kelembaban, keberadaan garam, ketersediaan nutrisi, dll.) sama pentingnya untuk keberhasilan kelangsungan hidup suatu organisme. Hubungan organisme dengan lingkungan adalah proses yang kompleks di mana hubungan "rentan" yang paling lemah dapat dibedakan. Faktor-faktor yang kritis atau membatasi kehidupan suatu organisme adalah yang paling menarik, terutama dari sudut pandang praktis.

Gagasan bahwa daya tahan suatu organisme ditentukan oleh mata rantai terlemah di antara

semua kebutuhannya, pertama kali diungkapkan oleh K. Liebig pada tahun 1840. Ia merumuskan prinsip, yang dikenal sebagai hukum minimum Liebig: “Tanaman dikendalikan oleh zat yang minimum, dan besarnya serta stabilitas yang terakhir dalam waktu ditentukan."

Rumusan modern dari hukum J. Liebig adalah sebagai berikut: "Kemungkinan hidup suatu ekosistem dibatasi oleh faktor-faktor lingkungan lingkungan, yang kuantitas dan kualitasnya mendekati minimum yang dibutuhkan oleh ekosistem, pengurangannya menyebabkan sampai matinya organisme atau rusaknya ekosistem.”

Prinsip tersebut, awalnya dirumuskan oleh K. Liebig, saat ini diperluas ke faktor lingkungan apa pun, tetapi dilengkapi dengan dua batasan:

Hanya berlaku untuk sistem yang berada dalam keadaan stasioner;

Ini mengacu tidak hanya pada satu faktor, tetapi juga pada kompleks faktor yang berbeda di alam dan berinteraksi dalam pengaruhnya terhadap organisme dan populasi.

Menurut gagasan yang berlaku, faktor pembatas dianggap sebagai faktor seperti itu, yang menurutnya, untuk mencapai perubahan relatif yang diberikan (cukup kecil) dalam respons, diperlukan perubahan relatif minimum dalam faktor ini.

Seiring dengan pengaruh kekurangan, "minimum" faktor lingkungan, pengaruh kelebihan, yaitu maksimum faktor seperti panas, cahaya, kelembaban, juga bisa negatif. Konsep pengaruh pembatas maksimum dan minimum diperkenalkan oleh W. Shelford pada tahun 1913, yang merumuskan prinsip ini sebagai "hukum toleransi": Faktor pembatas untuk kemakmuran suatu organisme (spesies) dapat berupa dampak lingkungan minimum dan maksimum, kisaran antara yang menentukan nilai daya tahan ( toleransi) tubuh dalam kaitannya dengan faktor ini.

Hukum toleransi yang dirumuskan oleh W. Shelford, dilengkapi dengan sejumlah ketentuan:

Organisme mungkin memiliki kisaran toleransi yang luas untuk satu faktor dan toleransi yang sempit untuk faktor lainnya;

Yang paling luas adalah organisme dengan kisaran toleransi yang besar;

Kisaran toleransi untuk satu faktor lingkungan mungkin bergantung pada faktor lingkungan lainnya;

Jika kondisi salah satu faktor ekologis tidak optimal untuk spesies tersebut, maka hal ini juga mempengaruhi kisaran toleransi terhadap faktor lingkungan lainnya;

Batas toleransi sangat tergantung pada keadaan organisme; dengan demikian, batas toleransi organisme selama musim kawin atau pada tahap awal perkembangan biasanya lebih sempit daripada orang dewasa;

Kisaran antara minimum dan maksimum faktor lingkungan biasa disebut batas atau kisaran toleransi. Untuk menunjukkan batas toleransi terhadap kondisi lingkungan, istilah "eurybiontic" - organisme dengan batas toleransi lebar - dan "stenobiont" - dengan batas sempit digunakan.

Pada tingkat komunitas bahkan spesies dikenal fenomena kompensasi faktor, yang dipahami sebagai kemampuan untuk beradaptasi (beradaptasi) dengan kondisi lingkungan sedemikian rupa sehingga melemahkan pengaruh pembatas suhu, cahaya, air dan fisik lainnya. faktor. Spesies dengan distribusi geografis yang luas hampir selalu membentuk populasi yang disesuaikan dengan kondisi lokal - ekotipe. Dalam kaitannya dengan manusia, ada istilah potret ekologis.

Diketahui bahwa tidak semua faktor lingkungan alam sama pentingnya bagi kehidupan manusia. Jadi, yang paling signifikan mempertimbangkan intensitas radiasi matahari, suhu dan kelembaban udara, konsentrasi oksigen dan karbon dioksida di lapisan permukaan udara, komposisi kimia tanah dan air. Faktor lingkungan yang paling penting adalah makanan. Untuk mempertahankan kehidupan, untuk pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi dan pelestarian populasi manusia, diperlukan energi, yang diperoleh dari lingkungan dalam bentuk makanan.

Ada beberapa pendekatan untuk klasifikasi faktor lingkungan.

Dalam kaitannya dengan tubuh, faktor lingkungan dibagi menjadi: eksternal (eksogen) dan internal (endogen). Diyakini bahwa faktor-faktor eksternal yang bekerja pada organisme itu sendiri tidak tunduk atau hampir tidak tunduk pada pengaruhnya. Ini termasuk faktor lingkungan.

Faktor lingkungan eksternal dalam kaitannya dengan ekosistem dan organisme hidup adalah dampaknya. Respons suatu ekosistem, biocenosis, populasi, dan organisme individu terhadap dampak ini disebut respons. Sifat respons terhadap dampak tergantung pada kemampuan tubuh untuk beradaptasi dengan kondisi lingkungan, beradaptasi dan memperoleh ketahanan terhadap pengaruh berbagai faktor lingkungan, termasuk efek samping.

Ada juga yang namanya faktor mematikan (dari bahasa Latin - letalis - mematikan). Ini adalah faktor lingkungan, tindakan yang menyebabkan kematian organisme hidup.

Ketika konsentrasi tertentu tercapai, banyak polutan kimia dan fisik dapat bertindak sebagai faktor yang mematikan.

Faktor internal berkorelasi dengan sifat-sifat organisme itu sendiri dan membentuknya, mis. termasuk dalam komposisinya. Faktor internal adalah jumlah dan biomassa populasi, jumlah berbagai bahan kimia, karakteristik massa air atau tanah, dll.

Menurut kriteria "kehidupan" faktor lingkungan dibagi menjadi biotik dan abiotik.

Yang terakhir termasuk komponen ekosistem yang tidak hidup dan lingkungan eksternalnya.

Faktor lingkungan abiotik adalah komponen dan fenomena benda mati, sifat anorganik yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi organisme hidup: faktor iklim, tanah dan hidrografi. Faktor lingkungan abiotik utama adalah suhu, cahaya, air, salinitas, oksigen, karakteristik elektromagnetik, dan tanah.

Faktor abiotik dibagi menjadi:

Fisik

Bahan kimia

Faktor biotik (dari bahasa Yunani biotikos - kehidupan) - faktor lingkungan hidup yang mempengaruhi aktivitas vital organisme.

Faktor biotik dibagi menjadi:

fitogenik;

Mikrobiogenik;

Zoogenik:

Antropogenik (sosial budaya).

Tindakan faktor biotik dinyatakan dalam bentuk pengaruh timbal balik dari beberapa organisme pada aktivitas vital organisme lain dan semuanya bersama-sama pada lingkungan. Membedakan hubungan langsung dan tidak langsung antar organisme.

Dalam beberapa dekade terakhir, istilah faktor antropogenik semakin banyak digunakan, yaitu disebabkan oleh manusia. Faktor antropogenik bertentangan dengan alam, atau faktor alam.

Faktor antropogenik adalah sekumpulan faktor lingkungan dan dampak yang ditimbulkan oleh aktivitas manusia dalam ekosistem dan biosfer secara keseluruhan. Faktor antropogenik adalah dampak langsung seseorang terhadap organisme atau dampak pada organisme melalui perubahan yang dilakukan seseorang di habitatnya.

Faktor lingkungan juga dibagi menjadi:

1. Fisik

Alami

antropogenik

2. Kimia

Alami

antropogenik

3. Biologis

Alami

antropogenik

4. Sosial (sosio-psikologis)

5. Informasi.

Faktor lingkungan juga dibagi menjadi iklim-geografis, biogeografis, biologis, serta tanah, air, atmosfer, dll.

faktor fisik.

Faktor alam fisik meliputi:

Iklim, termasuk iklim mikro daerah;

aktivitas geomagnetik;

Latar belakang radiasi alam;

Radiasi kosmik;

Medan;

Faktor fisik dibagi menjadi:

Mekanis;

getaran;

Akustik;

radiasi EM.

Faktor antropogenik fisik:

Iklim mikro pemukiman dan bangunan;

Pencemaran lingkungan oleh radiasi elektromagnetik (pengion dan non-pengion);

pencemaran suara lingkungan;

Polusi termal lingkungan;

Deformasi lingkungan yang terlihat (perubahan medan dan warna pemukiman).

faktor kimia.

Bahan kimia alami antara lain:

Komposisi kimia litosfer:

Komposisi kimia hidrosfer;

Komposisi kimia atmosfer,

Komposisi kimia makanan.

Komposisi kimia litosfer, atmosfer, dan hidrosfer tergantung pada komposisi alami + pelepasan bahan kimia sebagai hasil dari proses geologis (misalnya, pengotor hidrogen sulfida akibat letusan gunung berapi) dan aktivitas vital kehidupan. organisme (misalnya, kotoran di udara dari phytoncides, terpenes).

Faktor kimia antropogenik:

limbah rumah tangga,

Limbah industri,

Bahan sintetis yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari, produksi pertanian dan industri,

produk industri farmasi,

Aditif makanan.

Pengaruh faktor kimia pada tubuh manusia dapat disebabkan oleh:

Kelebihan atau kekurangan unsur kimia alami dalam

lingkungan (mikroelemen alami);

Kelebihan kandungan unsur kimia alami di lingkungan

lingkungan yang terkait dengan aktivitas manusia (pencemaran antropogenik),

Kehadiran di lingkungan unsur-unsur kimia yang tidak biasa

(xenobiotik) karena polusi antropogenik.

Faktor biologis

Biologis, atau biotik (dari bahasa Yunani biotikos - kehidupan) faktor lingkungan - faktor lingkungan hidup yang mempengaruhi aktivitas vital organisme. Tindakan faktor biotik dinyatakan dalam bentuk pengaruh timbal balik beberapa organisme pada aktivitas vital organisme lain, serta pengaruh bersama mereka terhadap lingkungan.

Faktor biologis:

bakteri;

Tanaman;

Protozoa;

Serangga;

Invertebrata (termasuk cacing);

Vertebrata.

Lingkungan sosial

Kesehatan manusia tidak ditentukan oleh sifat biologis dan psikologis yang diperoleh dalam ontogeni. Manusia adalah makhluk sosial. Dia hidup dalam masyarakat yang diatur oleh hukum negara, di satu sisi, dan di sisi lain, oleh apa yang disebut hukum yang diterima secara umum, prinsip moral, aturan perilaku, termasuk yang melibatkan berbagai pembatasan, dll.

Setiap tahun masyarakat menjadi semakin kompleks dan berdampak pada peningkatan kesehatan individu, populasi, dan masyarakat. Untuk menikmati manfaat dari masyarakat yang beradab, seseorang harus hidup dalam ketergantungan yang kaku pada cara hidup yang diterima dalam masyarakat. Untuk manfaat ini, seringkali sangat meragukan, orang tersebut membayar dengan sebagian dari kebebasannya, atau sepenuhnya dengan seluruh kebebasannya. Dan seseorang yang tidak bebas, tergantung tidak dapat sepenuhnya sehat dan bahagia. Beberapa bagian dari kebebasan manusia, yang diberikan kepada masyarakat teknokritik sebagai imbalan atas keuntungan dari kehidupan yang beradab, terus-menerus membuatnya berada dalam keadaan ketegangan neuropsik. Overstrain dan overstrain neuro-psikis yang konstan menyebabkan penurunan stabilitas mental karena penurunan kemampuan cadangan sistem saraf. Selain itu, banyak faktor sosial yang dapat menyebabkan terganggunya kemampuan adaptif seseorang dan berkembangnya berbagai penyakit. Ini termasuk gangguan sosial, ketidakpastian tentang masa depan, penindasan moral, yang dianggap sebagai faktor risiko utama.

Faktor sosial

Faktor sosial dibagi menjadi:

1. sistem sosial;

2. bidang produksi (industri, pertanian);

3. lingkup rumah tangga;

4. pendidikan dan kebudayaan;

5. populasi;

6. ZO dan obat-obatan;

7. bidang lainnya.

Ada juga pengelompokan faktor sosial berikut ini:

1. Kebijakan sosial yang membentuk sosiotipe;

2. Jaminan sosial, yang berdampak langsung pada pembentukan kesehatan;

3. Kebijakan lingkungan yang membentuk ekotipe.

Sosiotipe adalah karakteristik tidak langsung dari beban sosial yang integral dalam hal kombinasi faktor-faktor dalam lingkungan sosial.

Sosiotipe meliputi:

2. kondisi kerja, istirahat dan kehidupan.

Faktor lingkungan apa pun dalam kaitannya dengan seseorang dapat: a) menguntungkan - berkontribusi pada kesehatan, perkembangan, dan realisasinya; b) tidak menguntungkan, menyebabkan penyakit dan degradasinya, c) mempengaruhi keduanya. Tidak kurang jelas bahwa pada kenyataannya sebagian besar pengaruh adalah jenis yang terakhir, memiliki aspek positif dan negatif.

Dalam ekologi, ada hukum optimal, yang menurutnya setiap ekologi

faktor tersebut memiliki batas-batas tertentu pengaruh positif pada organisme hidup. Faktor optimal adalah intensitas faktor lingkungan yang paling menguntungkan bagi organisme.

Dampaknya juga dapat berbeda dalam skala: beberapa mempengaruhi seluruh penduduk negara secara keseluruhan, yang lain mempengaruhi penduduk wilayah tertentu, yang lain mempengaruhi kelompok yang diidentifikasi oleh karakteristik demografis, dan yang lain mempengaruhi warga negara secara individu.

Interaksi faktor - dampak total simultan atau berurutan pada organisme dari berbagai faktor alam dan antropogenik, yang mengarah pada pelemahan, penguatan, atau modifikasi tindakan satu faktor.

Sinergisme adalah efek gabungan dari dua atau lebih faktor, yang dicirikan oleh fakta bahwa efek biologis gabungannya secara signifikan melebihi efek masing-masing komponen dan jumlah mereka.

Harus dipahami dan diingat bahwa bahaya utama bagi kesehatan tidak disebabkan oleh faktor lingkungan individu, tetapi oleh beban lingkungan integral total pada tubuh. Ini terdiri dari beban ekologi dan beban sosial.

Beban lingkungan merupakan kombinasi faktor dan kondisi lingkungan alam dan buatan yang tidak menguntungkan bagi kesehatan manusia. Ekotipe adalah karakteristik tidak langsung dari beban ekologis integral yang didasarkan pada kombinasi faktor lingkungan alam dan lingkungan yang disebabkan oleh manusia.

Penilaian ekotipe memerlukan data kebersihan tentang:

Kualitas perumahan

air minum,

udara,

tanah, makanan,

Obat-obatan, dll.

Beban sosial adalah seperangkat faktor dan kondisi kehidupan sosial yang tidak menguntungkan bagi kesehatan manusia.

Faktor lingkungan yang membentuk kesehatan penduduk

1. Karakteristik iklim-geografis.

2. Karakteristik sosial ekonomi tempat tinggal (kota, desa).

3. Karakteristik sanitasi dan higiene lingkungan (udara, air, tanah).

4. Fitur nutrisi populasi.

5. Karakteristik aktivitas tenaga kerja:

Profesi,

Kondisi kerja yang sehat dan higienis,

Adanya bahaya kerja,

Iklim mikro psikologis di tempat kerja,

6. Faktor keluarga dan rumah tangga:

komposisi keluarga,

Sifat perumahan

Pendapatan rata-rata per anggota keluarga,

Organisasi kehidupan keluarga.

Distribusi waktu tidak bekerja,

Iklim psikologis dalam keluarga.

Indikator yang mencirikan sikap terhadap keadaan kesehatan dan menentukan aktivitas untuk mempertahankannya:

1. Penilaian subjektif terhadap kesehatan diri sendiri (sehat, sakit).

2. Menentukan tempat kesehatan pribadi dan kesehatan anggota keluarga dalam sistem nilai individu (hierarki nilai).

3. Kesadaran tentang faktor-faktor yang berkontribusi terhadap pelestarian dan peningkatan kesehatan.

4. Adanya kebiasaan buruk dan kecanduan.

Ekologi dan biosfer

uji

1. Sebutkan kelompok faktor lingkungan dan berikan contohnya. Apa kekhasan aktivitas manusia sebagai faktor lingkungan?

Unsur lingkungan yang mempengaruhi makhluk hidup disebut faktor lingkungan. Mereka dibagi:

1. Abiotik;

2. Biotik;

3. Antropogenik.

Faktor abiotik meliputi unsur-unsur alam mati: cahaya, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, tekanan atmosfer, radiasi latar, komposisi kimia atmosfer, air, tanah, dan sejenisnya.

Faktor biotik adalah organisme hidup (bakteri, jamur, tumbuhan, hewan) yang berinteraksi dengan organisme ini.

Faktor antropogenik termasuk fitur lingkungan karena aktivitas tenaga kerja manusia. Dengan pertumbuhan populasi dan peralatan teknis umat manusia, proporsi faktor antropogenik terus meningkat.

Dalam proses pengelolaan alam, manusia setiap tahunnya memindahkan lebih dari 4 triliun ton sampah di planet kita. berton-ton materi, menciptakan ribuan senyawa kimia baru, yang sebagian besar tidak termasuk dalam siklus zat dan, pada akhirnya, terakumulasi di biosfer, menyebabkan polusinya. Sebagai akibat dari kegiatan industri, pencemaran lingkungan alam terjadi, penurunan tingkat radiasi matahari di wilayah geografis yang luas.

Hubungan antara golongan darah dan karakter manusia

Aktivitas saraf yang lebih tinggi

Selama berabad-abad, orang telah memikirkan tentang kemampuan beradaptasi yang luar biasa dari perilaku hewan dan kondisi kehidupan. Pada tahun 1863, sebuah buku karya I.M. Sechenov "Refleks otak", yang menjelaskan fenomena ini ...

Aktivitas saraf yang lebih tinggi

AKU P. Pavlov dan V.M. Bekhterev menetapkan bahwa pola pembentukan refleks dan penghambatan terkondisi pada dasarnya sama pada hewan dan manusia. Pada saat yang sama, I.P. Pavlov berulang kali menunjukkan ...

Organisme hidup dan lingkungan

Aktivitas manusia dapat berdampak buruk pada organisme hidup, dan menyebabkan kepunahan spesies tertentu (misalnya dengan kura-kura). Pada bagian ini, kita akan melihat bagaimana beberapa aktivitas manusia...

Konstitusi morfologis seseorang. Masalah hubungan dengan karakteristik psikologis kepribadian

“Setiap orang secara morfologis unik, karena program turun-temurun yang diterapkan dalam ontogenesisnya unik, dan kondisi lingkungan yang mengontrol penerapan genotipe ke dalam fenotipe juga spesifik ...

Keturunan, gen, kesehatan

Penyakit keturunan hadir di hampir semua spesialisasi medis. Ini adalah berbagai penyakit organ dalam, metabolisme, darah, sistem endokrin, hati, mata, sistem genitourinari ...

KO gen

Ada banyak contoh penggunaan knockout gen klasik untuk mempelajari fungsi biologis gen individu atau keluarga gen. Mari kita pertimbangkan beberapa di antaranya. Mempelajari fungsi gen. 1) Gen Nuk...

BAB 1. KARAKTERISTIK UMUM KELUARGA MAWAR Tumbuhan dari famili Rosaceae tersebar di seluruh bumi, tetapi paling beragam di daerah tropis belahan bumi utara ...

Subfamili rosaceae. Fitur dan signifikansi biologis

Subfamili merah muda telah memberi umat manusia sejumlah besar tanaman bermanfaat. Sejak zaman kuno, penduduk dunia telah memakan banyak buah rubus: raspberry (spesies subgenus Idaeobatus), blackberry (spesies buah gelap ...

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman

Pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh banyak faktor lingkungan. Pertama-tama, ini adalah faktor fisik: cahaya (intensitas, kualitas, durasi dan frekuensi), suhu (besar dan frekuensi), gravitasi, komposisi gas ...

Simpanse dan manusia

Permainan hewan telah lama menjadi subjek penelitian zoopsikologis dan etologis yang intens...

Ekologi dan biosfer

Semua jenis hubungan antara organisme dapat dibagi menjadi kompetisi, predasi, antibiosis dan simbiosis. Hubungan kompetitif muncul antara organisme jika ...

Ekologi dan biosfer

Perubahan dalam biogeocenosis (suksesi) adalah urutan kemunculan dan hilangnya populasi spesies yang berbeda dalam biotipe tertentu secara berurutan dan terus-menerus. Semakin lengkap siklus dalam biogeocenosis, semakin stabil dan tahan lama ...

Ekologi dan biosfer

Materi hidup memainkan peran utama dalam sirkulasi zat di alam dan melakukan fungsi biokimia yang paling penting: Fungsi gas terdiri dari penyerapan karbon dioksida oleh tanaman dan pelepasan oksigen selama fotosintesis (selama ...

Faktor lingkungan- sifat lingkungan yang memiliki efek pada tubuh. Misalnya, keberadaan mineral, akses oksigen, kelembaban tanah, suhu tanah, kelonggaran tanah. Elemen lingkungan yang acuh tak acuh, seperti gas inert, bukanlah faktor lingkungan.

mode

Berdasarkan sifat dampaknya

• Akting langsung
• Bertindak secara tidak langsung
• Operasi bersyarat- pengaruh elemen ekosistem (biogeocenosis) ditingkatkan atau dilemahkan oleh aksi faktor lingkungan lainnya

Asal

• abiotik- faktor alam mati:
  • iklim
  • edafik (edafogenik)
  • orografis
  • bahan kimia
  • fisik: kebisingan, medan magnet, konduktivitas termal dan kapasitas panas, radioaktivitas, intensitas radiasi matahari ***** hidrografi: kerapatan air, aliran, transparansi, dll.
    • pirogenik: faktor kebakaran[ sumber tidak ditentukan 824 hari] (Odum, 1975, 1986)
• Biotik
  • fitogenik- pengaruh tanaman
  • mikogenik- pengaruh jamur
  • zoogenik- pengaruh hewan
  • mikrobiogenik- pengaruh mikroorganisme
• Faktor antropogenik (antropis):
  • Pada tahun 1912 ilmuwan Rusia prof. G.F.Morozov dalam bukunya "The Doctrine of the Forest" mendefinisikan dampak manusia terhadap alam sebagai faktor lingkungan yang terpisah dan membaginya menurut sifat dampaknya terhadap lingkungan alam menjadi dampak antropogenik langsung, tidak langsung dan bersyarat [Morozov, 1949].
  • Dampak antropogenik langsung- dampak langsung manusia pada komponen ekosistem (biogeocenosis). Ini adalah memetik buah beri, jamur, menebang pohon, dll.
  • Dampak antropogenik tidak langsung- pengaruh manusia melalui tingkat menengah. Ini adalah perubahan tingkat air tanah, perubahan rezim suhu, polusi radiasi, dll.
  • Dampak antropogenik bersyarat- ini adalah efek dari faktor biotik dan abiotik, ditingkatkan atau dilemahkan oleh paparan manusia.
  • Pada tahun 1981, definisi "Faktor antropogenik [dampak antropogenik] adalah segala dampak terhadap lingkungan, yang menyebabkan perubahan kuantitatif dan kualitatif dalam komponennya, terkait dengan aktivitas manusia yang sadar dan tidak sadar [Popa, 1981].
  • Pada tahun 2011, skala penyimpangan antropogenik dari biogeocenosis (ekosistem), yang dikembangkan pada contoh hutan berdaun lebar di zona stepa, diterbitkan, termasuk 12 tahap perusakan lingkungan oleh manusia, dari keadaan ekosistem yang tidak terganggu bersyarat ke tahap hilangnya lengkap fungsi vital oleh biogeocenosis [Popa, 2011].

Dengan menghabiskan

• Sumber daya
• Ketentuan

Dengan arah

• Divektorkan
• siklus-perenial

• monodominansi
• sinergi
• Antagonisme
• provokatif

nilai ekstrim

Kurva kehidupan tanaman tahunan. Tanaman tahunan tidak dapat masuk ke keadaan tidak aktif dan zona kehidupan mereka bertepatan dengan zona aktivitas vital.

plastik

kurva kehidupan poin dan zona:

• poin utama:
  • poin minimum dan maksimum
  • dot optimal
• Zona:
  • daerah optimal
  • zona pesimisme
  • daerah aktivitas vital
  • zona istirahat
  • daerah kehidupan

laju reaksi

kelimpahan atau frekuensi kejadian

Bibliografi

• Sahney, S., Benton, M.J. dan Ferry, P.A. (2010). "Hubungan antara keanekaragaman taksonomi global, keanekaragaman ekologi dan perluasan vertebrata di darat" (PDF). Surat Biologi 6 (4): 544–547. DOI:10.1098/rsbl.2009.1024. PMID 20106856.
• David L. Hawksworth. Keanekaragaman Hayati dan Konservasi di Eropa. - Springer, 2008. - Hal. 3390. - ISBN 1402068646..
• Bampton, M. "Transformasi Antropogenik" dalam Encyclopedia of Environmental Science, D. E. Alexander dan R. W. Fairbridge, Penerbit Akademik Kluwer, Dordrecht, Belanda.
• Cacing, Boris (2006-11-03). "Dampak Hilangnya Keanekaragaman Hayati pada Jasa Ekosistem Laut". Sains 314 (5800): 787–790. DOI:10.1126/sains.1132294. PMID 17082450.
• Morozov G.F. Ajaran hutan. edisi ke-7. M.: Goslesbumizdat, 1949. 455 hal.
• Popa Yu.N. Transformasi antropogenik dari biogeocenosis hutan di Codri Moldavia. Abstrak. dis. cand. biol. Ilmu: 03.00.16 - Ekologi. Krasnoyarsk, 1981. hal.6.
• Popa Yu.N. Restorasi biogeocenosis dalam ekotop yang ditransformasikan secara antropogenik di zona stepa: monografi. ed. Anggota yang sesuai NAS Ukraina, Dokter Biol. ilmu, prof. A.P. Travleeva; Universitas Penerbangan Nasional. - Kyiv: Buku terlaris Ukraina, 2011. - 437 hal.

Faktor lingkungan

Adaptasi organisme terhadap lingkungan

Lingkungan hidup dasar

Faktor lingkungan

Organisme dan lingkungan

Kuliah 6. Dasar-dasar autekologi. Organisme dan lingkungan

Autecology mempelajari hubungan anggota satu spesies dengan lingkungannya. Hal ini didasarkan pada studi tentang proses adaptasi spesies terhadap lingkungan (ekologi faktorial). Ekologi manusia juga mempelajari pengaruh (penjatahan) faktor lingkungan, efek ekstrimnya pada tubuh.

Dunia kehidupan di sekitar kita terdiri dari organisme yang terus-menerus mereproduksi diri mereka sendiri. Satu kutu daun dapat meninggalkan lebih dari 300 juta keturunan dalam satu musim panas. Ia memiliki kemampuan untuk berkembang biak tanpa batas. Tetapi tidak ada pertumbuhan jumlah yang tidak terbatas, pembatas utama adalah kurangnya sumber daya. Untuk tanaman - garam mineral, karbon dioksida, air, cahaya. Untuk hewan - makanan, air. stok sumber daya ini menahan reproduksi. Pembatas kedua adalah pengaruh berbagai kondisi yang tidak menguntungkan, yang memperlambat pertumbuhan dan reproduksi. Pertumbuhan tanaman tergantung pada cuaca. Reproduksi biota air terhambat oleh rendahnya kandungan oksigen di dalam air. Selain itu, penyaringan dan kematian embrio yang sudah diproduksi atau individu muda terjadi. Misalnya, tidak semua biji berkecambah. Fekunditas tinggi dibedakan oleh spesies di mana kematian individu di alam sangat tinggi.

Tubuh, yang mengalami kebutuhan akan masuknya materi, energi, dan informasi, sepenuhnya bergantung pada lingkungan.

Hukum - hasil perkembangan suatu organisme ditentukan oleh rasio karakteristik internalnya dan karakteristik lingkungan di mana ia berada.

Adaptasi organisme yang muncul secara evolusioner terhadap kondisi lingkungan, diekspresikan dalam perubahan fitur eksternal dan internal mereka - adaptasi. Prinsip Le Chatelier: "Evolusi sistem apa pun mengarah pada pengurangan potensi bahaya." Menurut prinsip ini, evolusi suatu organisme berkontribusi pada adaptasinya terhadap perubahan pengaruh eksternal.

Faktor lingkungan- ini adalah kondisi dan elemen lingkungan tertentu yang memiliki efek spesifik pada tubuh.

Faktor lingkungan: 1- abiotik. 2 - biotik. 3- antropogenik.

Faktor abiotik- seperangkat faktor lingkungan anorganik yang mempengaruhi kehidupan dan distribusi hewan dan tumbuhan

Faktor abiotik

fisik kimia edafik (tanah)

Faktor biotik- seperangkat pengaruh aktivitas vital beberapa organisme pada aktivitas vital organisme lain, serta pada habitat mati

Faktor biotik

pengaruh interspesifik intraspesifik pada

interaksi interaksi faktor abiotik

(persemakmuran)

komensalisme

(satu keuntungan)

Amensalisme

(satu spesies menghambat pertumbuhan spesies lain)

Faktor antropogenik– faktor-faktor yang dihasilkan oleh manusia dan mempengaruhi lingkungan (polusi, erosi tanah, penggundulan hutan, dll.)

Sifat umum dari tindakan faktor lingkungan.

Dalam proses kehidupan, interaksi organisme dengan lingkungan dan komponennya didasarkan pada transfer antara unsur-unsur sistem aliran massa materi dan senyawanya, energi dari semua jenis dan informasi. Sesuai dengan hukum kekekalan kehidupan oleh Yu.N. Kurazhkovsky: “Kehidupan hanya dapat eksis dalam proses pergerakan melalui tubuh yang hidup dari aliran materi, energi, dan informasi.”

Interaksi organisme dengan lingkungan tunduk pada hukum berikut. hukum utama optimal (toleransi). hukum Liebig Dinyatakan dalam kenyataan bahwa setiap faktor lingkungan memiliki batas tertentu dari dampak positif pada tubuh. Ketika menyimpang dari batas ini, tanda dampak berubah menjadi sebaliknya, misalnya, hewan tidak mentolerir panas dan salju yang parah; Kekeringan dan hujan lebat tidak menguntungkan bagi tanaman. Kurva optimal dari setiap faktor untuk spesies yang berbeda tidak akan bertepatan. Unta dan jerboa tidak tahan dengan kondisi gurun utara, dan rusa kutub dan lemming dari gurun selatan yang panas. Sejumlah spesies dapat hidup dalam batas-batas optimal yang sempit, sementara yang lain dapat hidup dalam batas-batas yang luas. Tanaman sensitif mati jika tidak ada uap air di udara; tidak mati karena bulu rumput bahkan dalam kekeringan. Optimal dan batas daya tahan tidak konstan selama kehidupan organisme. Optimal bisa digeser (temperatur hardening).

Sesuai dengan aturan optimum bagi suatu organisme, terdapat kisaran nilai faktor yang paling menguntungkan (optimal). Di luar zona kebohongan optimal penindasan, berubah menjadi titik kritis. Untuk beberapa organisme, zona optimum memiliki rentang yang luas. Mereka disebut - eurybionts(Yunani lebar, hidup). Organisme dengan kisaran sempit - stenobion(sempit).

Rentang nilai faktor (antara titik kritis) disebut valensi ekologis. Sinonim dengan valensi toleransi.( lat toleransi - kesabaran), atau plastisitas (variabilitas) jika lingkungan relatif konstan, sedikit berubah, maka ada lebih banyak stenobion di dalamnya (misalnya, di lingkungan perairan). Jika lingkungan bersifat dinamis, misalnya air-udara, eurybion lebih mungkin untuk bertahan hidup di dalamnya. Zona optimal dan valensi ekologi lebih luas pada hewan berdarah panas.

Pengaruh faktor suhu. Jika kisaran toleransi terletak dalam kisaran yang luas (-5; +25), maka organisme tersebut disebut eurythermal, jika sempit - stenothermic. Mungkin euryhaline (salinitas)

Beras. 1. Ketergantungan potensi kehidupan pada intensitas faktor dampak

1. - zona optimal (kenyamanan);

2. - zona aktivitas kehidupan yang diizinkan;

3. - zona penindasan;

4. - zona kematian.

Toleransi - kemampuan tubuh untuk mentolerir efek buruk dari faktor lingkungan tertentu.

Zona optimal dengan titik kenyamanan (titik maksimum - potensi kehidupan) - area kehidupan yang optimal.

Zona aktivitas yang diizinkan - nilai nilai yang diizinkan dari faktor dampak adalah area kehidupan normal.

Zona penindasan - zona dengan penyimpangan besar faktor dari optimal, di mana tubuh mengalami depresi aktivitas vital.

Zona membunuh - batas toleransi untuk faktor pengaruh bertepatan dengan nilai minimum dan maksimum faktor, di mana keberadaan organisme tidak dimungkinkan.

Harus diingat bahwa beberapa faktor dapat meningkatkan atau mengurangi efek yang lain. Panas berlebih dapat dikurangi dengan kelembaban udara yang rendah. . Hukum independensi faktor oleh V. R. Williams: “Kondisi kehidupan adalah setara, tidak ada faktor kehidupan yang dapat digantikan oleh faktor lain”

hukum 2 - faktor pembatas. Faktor yang paling signifikan adalah faktor yang paling menyimpang dari nilai optimal. Faktor yang kekurangan atau kelebihan (mendekati titik kritis) berdampak negatif pada tubuh. Faktor pembatas menentukan batas-batas sebaran spesies – jelajah. Produktivitas organisme dan komunitas bergantung pada mereka.

Aturan faktor pembatas dalam agronomi. Jika tanah kekurangan fosfor 50% dan kalsium 20%, hasilnya akan 5 kali lebih sedikit. Jika kalsium ditambahkan, hasilnya adalah 59%.

Manusia, dengan aktivitasnya, sering melanggar semua pola tindakan faktor - perusakan habitat, pelanggaran rezim air dan nutrisi mineral.

Hukum optimal dan faktor pembatas dapat dinyatakan dalam satu hukum Hukum toleransi W. Shelford:“Faktor pembatas kemakmuran suatu populasi (organisme) dapat berupa dampak lingkungan minimum dan maksimum, dan kisaran di antara mereka menentukan jumlah daya tahan (batas toleransi) suatu organisme terhadap faktor tertentu”

Faktor lingkungan adalah:

Faktor lingkungan

Faktor lingkungan- sifat lingkungan yang memiliki efek pada tubuh. Elemen lingkungan yang acuh tak acuh, misalnya, gas inert, bukanlah faktor lingkungan.

Faktor lingkungan sangat bervariasi dalam ruang dan waktu. Misalnya, suhu sangat bervariasi di permukaan tanah, tetapi hampir konstan di dasar laut atau di kedalaman gua.

Faktor lingkungan yang satu dan sama memiliki arti yang berbeda dalam kehidupan organisme yang hidup bersama. Misalnya, rezim garam tanah memainkan peran utama dalam nutrisi mineral tanaman, tetapi acuh tak acuh terhadap sebagian besar hewan darat. Intensitas penerangan dan komposisi spektral cahaya sangat penting dalam kehidupan organisme fototrofik (sebagian besar tumbuhan dan bakteri fotosintetik), sedangkan dalam kehidupan organisme heterotrofik (jamur, hewan, sebagian besar mikroorganisme), cahaya tidak memiliki efek nyata pada kehidupan.

Faktor lingkungan dapat bertindak sebagai iritan yang menyebabkan perubahan adaptif pada fungsi fisiologis; sebagai kendala yang membuat organisme tertentu tidak mungkin ada dalam kondisi tertentu; sebagai pengubah yang menentukan perubahan morfo-anatomi dan fisiologis organisme.

Organisme tidak dipengaruhi oleh faktor statis yang tidak berubah, tetapi oleh mode- urutan perubahan selama waktu tertentu.

Klasifikasi faktor lingkungan

Berdasarkan sifat dampaknya

• Akting langsung- langsung mempengaruhi tubuh, terutama pada metabolisme
• Bertindak secara tidak langsung- mempengaruhi secara tidak langsung, melalui perubahan faktor-faktor yang bertindak langsung (bantuan, paparan, ketinggian, dll.)

Asal

• abiotik- faktor alam mati:
  • iklim: jumlah suhu tahunan, suhu rata-rata tahunan, kelembaban, tekanan udara
  • edafik (edafogenik): komposisi mekanik tanah, permeabilitas udara tanah, keasaman tanah, komposisi kimia tanah
  • orografis: medan, elevasi, kecuraman lereng, dan eksposur
  • bahan kimia: komposisi gas udara, komposisi garam air, konsentrasi, keasaman
  • fisik: kebisingan, medan magnet, konduktivitas termal dan kapasitas panas, radioaktivitas, intensitas radiasi matahari
• Biotik- terkait dengan aktivitas organisme hidup:
  • fitogenik- pengaruh tanaman
  • mikogenik- pengaruh jamur
  • zoogenik- pengaruh hewan
  • mikrobiogenik- pengaruh mikroorganisme
• :
  • fisik: penggunaan energi nuklir, perjalanan di kereta api dan pesawat, dampak kebisingan dan getaran
  • bahan kimia: penggunaan pupuk mineral dan pestisida, pencemaran kulit bumi dengan limbah industri dan transportasi
  • biologis: Makanan; organisme di mana seseorang dapat menjadi habitat atau sumber makanan
  • sosial- terkait dengan hubungan manusia dan kehidupan dalam masyarakat

Dengan menghabiskan

• Sumber daya- elemen lingkungan yang dikonsumsi tubuh, mengurangi pasokannya di lingkungan (air, CO 2 , O 2 , cahaya)
• Ketentuan- unsur lingkungan yang tidak dikonsumsi oleh tubuh (suhu, pergerakan udara, keasaman tanah)

Dengan arah

• Divektorkan- faktor yang berubah secara terarah: genangan air, salinisasi tanah
• siklus-perenial- dengan periode penguatan dan pelemahan faktor multi-tahun bergantian, misalnya, perubahan iklim karena siklus matahari 11 tahun
• Osilasi (impuls, fluktuasi)- fluktuasi di kedua arah dari nilai rata-rata tertentu (fluktuasi harian suhu udara, perubahan curah hujan bulanan rata-rata sepanjang tahun)

Pengaruh faktor lingkungan pada tubuh

Faktor lingkungan mempengaruhi tubuh tidak secara terpisah, tetapi dalam kombinasi, masing-masing, setiap reaksi tubuh dikondisikan multifaktorial. Pada saat yang sama, pengaruh integral faktor tidak sama dengan jumlah pengaruh faktor individu, karena berbagai jenis interaksi terjadi di antara mereka, yang dapat dibagi menjadi empat jenis utama:

• monodominansi- salah satu faktor menekan tindakan yang lain dan nilainya sangat penting bagi organisme. Dengan demikian, tidak adanya sama sekali, atau adanya unsur-unsur nutrisi mineral dalam tanah dalam kekurangan atau kelebihan yang tajam, mencegah asimilasi normal unsur-unsur lain oleh tanaman.
• sinergi- Penguatan timbal balik dari beberapa faktor karena umpan balik positif. Misalnya, kelembaban tanah, kandungan nitrat dan penerangan, dengan peningkatan penyediaan salah satu dari mereka, meningkatkan efek dari dua lainnya.
• Antagonisme- Kepunahan timbal balik dari beberapa faktor karena umpan balik negatif: peningkatan populasi belalang berkontribusi pada penurunan sumber daya makanan dan populasinya menurun.
• provokatif- kombinasi efek positif dan negatif bagi tubuh, sedangkan pengaruh yang terakhir ditingkatkan oleh pengaruh yang pertama. Jadi, semakin awal pencairan terjadi, semakin banyak tanaman menderita salju berikutnya.

Pengaruh faktor juga tergantung pada sifat dan keadaan organisme saat ini, sehingga mereka memiliki efek yang tidak sama baik pada spesies yang berbeda dan pada satu organisme pada berbagai tahap ontogenesis: kelembaban rendah merugikan hidrofit, tetapi tidak berbahaya bagi xerofit; suhu rendah ditoleransi tanpa membahayakan tumbuhan runjung dewasa di zona beriklim sedang, tetapi berbahaya bagi tanaman muda.

Faktor-faktor sebagian dapat saling menggantikan: dengan penurunan iluminasi, intensitas fotosintesis tidak akan berubah jika konsentrasi karbon dioksida di udara meningkat, yang biasanya terjadi di rumah kaca.

Hasil paparan faktor tergantung pada durasi dan frekuensi tindakan mereka. nilai ekstrim sepanjang kehidupan organisme dan keturunannya: efek jangka pendek mungkin tidak memiliki konsekuensi apa pun, sementara efek jangka panjang melalui mekanisme seleksi alam menyebabkan perubahan kualitatif.

Respon tubuh terhadap perubahan faktor lingkungan

Kurva kehidupan tanaman tahunan. Tanaman tahunan tidak dapat masuk ke keadaan tidak aktif dan zona kehidupan mereka bertepatan dengan zona aktivitas vital.
Catatan: 1 - poin optimal, 2 - poin minimum dan maksimum, 3 - poin mematikan

Organisme, terutama yang memimpin keterikatan, seperti tanaman, atau gaya hidup menetap, dicirikan oleh: plastik- kemampuan untuk eksis dalam rentang nilai faktor lingkungan yang kurang lebih luas. Namun, dengan nilai faktor yang berbeda, organisme berperilaku berbeda.

Dengan demikian, nilainya dibedakan, di mana tubuh akan berada dalam kondisi paling nyaman - untuk tumbuh dengan cepat, berkembang biak, dan menunjukkan kemampuan kompetitif. Ketika nilai faktor meningkat atau menurun relatif terhadap yang paling menguntungkan, tubuh mulai mengalami depresi, yang memanifestasikan dirinya dalam melemahnya fungsi vitalnya dan, pada nilai faktor yang ekstrem, dapat menyebabkan kematian.

Secara grafis, reaksi organisme yang serupa terhadap perubahan nilai faktor digambarkan sebagai kurva kehidupan(kurva lingkungan), dalam analisis yang memungkinkan untuk mengidentifikasi beberapa poin dan zona:

• poin utama:
  • poin minimum dan maksimum - nilai ekstrim dari faktor di mana aktivitas vital organisme dimungkinkan
  • dot optimal - nilai faktor yang paling menguntungkan
• Zona:
  • daerah optimal - membatasi kisaran nilai faktor yang paling disukai
  • zona pesimisme (atas dan bawah) - rentang nilai faktor di mana tubuh mengalami penghambatan yang kuat
  • daerah aktivitas vital - kisaran nilai faktor di mana ia secara aktif memanifestasikan fungsi vitalnya
  • zona istirahat (atas dan bawah) - nilai yang sangat tidak menguntungkan dari faktor di mana organisme tetap hidup, tetapi masuk ke keadaan istirahat
  • daerah kehidupan - kisaran nilai faktor di mana organisme tetap hidup

Di luar batas zona kehidupan adalah nilai mematikan dari faktor di mana organisme tidak dapat eksis.

Perubahan yang terjadi dengan organisme dalam kisaran plastisitas selalu fenotipik, sementara hanya ukuran perubahan yang mungkin dikodekan dalam genotipe - laju reaksi, yang menentukan tingkat plastisitas organisme.

Berdasarkan kurva aktivitas vital individu, adalah mungkin untuk memprediksi yang spesifik. Namun, karena spesies adalah sistem supraorganisme kompleks yang terdiri dari banyak populasi yang tersebar di habitat yang berbeda dengan kondisi lingkungan yang tidak sama, ketika menilai ekologinya, data umum tidak digunakan untuk individu individu, tetapi untuk seluruh populasi. Pada gradien faktor, kelas umum dari nilainya diplot, mewakili jenis habitat tertentu, dan reaksi lingkungan paling sering dipertimbangkan. kelimpahan atau frekuensi kejadian jenis. Dalam hal ini, seseorang seharusnya tidak lagi berbicara tentang kurva aktivitas vital, tetapi tentang kurva distribusi kelimpahan atau frekuensi.

Bagian 1. Aspek teoretis ekologi

Topik 1.1. Autoekologi (ekologi faktorial)

Autoecology adalah cabang ekologi yang mempelajari hubungan organisme dengan lingkungannya. Bagian ini dikhususkan untuk mempelajari ciri-ciri khusus dari respons hewan dan tumbuhan terhadap faktor lingkungan dan cara hidup spesies tersebut.

Sebagai bagian dari topik ini, kami bersama Anda hari ini dan akan mempertimbangkan pertanyaan-pertanyaan berikut:

Lingkungan utama bagi keberadaan organisme

Pola pengaruh faktor lingkungan pada organisme hidup

Faktor lingkungan dan klasifikasinya

Konsep "habitat" berbeda dengan konsep "kondisi keberadaan" - seperangkat faktor lingkungan vital yang tanpanya organisme hidup tidak dapat eksis (cahaya, panas, kelembaban, udara, tanah). Faktor lingkungan lainnya, meskipun memiliki dampak signifikan pada organisme, tidak penting bagi mereka (misalnya, angin, radiasi pengion alami dan buatan, listrik atmosfer, dll.).

2 . Setiap organisme hanya dapat ada dalam kisaran suhu tertentu. Ketika suhu lingkungan terlalu rendah atau terlalu tinggi, organisme mati. Di mana suhu mendekati ekstrem, perwakilan spesies ini jarang terjadi, tetapi ketika suhu mendekati nilai rata-rata, yang optimal bagi mereka, jumlah mereka meningkat. Pola ini berlaku untuk yang lain faktor a, mempengaruhi jalannya proses kehidupan tertentu (kelembaban, kekuatan angin, kecepatan arus, dll.).

Jika kita menggambar kurva pada grafik yang mencirikan kecepatan proses tertentu (respirasi, gerakan, nutrisi, dll.) tergantung pada salah satu faktor lingkungan (tentu saja, asalkan faktor ini mempengaruhi proses kehidupan utama), maka ini kurva hampir selalu berbentuk lonceng (Gbr. 1). Kurva seperti itu disebut kurva toleransi (dari bahasa Latin tolerahtia - kesabaran). Posisi atas mereka menunjukkan kondisi yang optimal untuk proses ini. Beberapa spesies dicirikan oleh kurva dengan puncak yang sangat tajam; ini berarti bahwa kisaran kondisi optimal untuk mereka sangat sempit. Kurva halus sesuai dengan berbagai toleransi, yaitu resistensi terhadap faktor tertentu.

Organisme dengan batas resistensi yang luas terhadap banyak faktor, tentu saja memiliki peluang untuk penyebaran yang lebih luas.

Pada spesies yang tersebar luas populasi, yang tinggal di zona yang berbeda secara iklim, seringkali menjadi yang paling tepat beradaptasi dengan kondisi area tertentu. Hal ini disebabkan kemampuan mereka untuk membentuk bentuk lokal, atau ekotipe, yang dicirikan oleh batas ketahanan yang berbeda terhadap suhu, cahaya, atau faktor lainnya.

Sebagai contoh, perhatikan ekotipe salah satu spesies ubur-ubur. Seperti yang Anda ketahui, ubur-ubur bergerak di air seperti roket - dengan bantuan kontraksi berirama. otot mendorong air keluar dari rongga pusat. Tingkat denyut yang optimal adalah 15-20 kontraksi per menit. Individu dari satu spesies ubur-ubur yang hidup di garis lintang utara bergerak dengan kecepatan yang sama dengan ubur-ubur dari spesies yang sama di garis lintang selatan, meskipun suhu air di utara bisa lebih rendah 20 C. Ini berarti bahwa kedua bentuk ubur-ubur tersebut mampu beradaptasi paling baik dengan kondisi lokal.

Hukum Minimum.

Intensitas proses biologis tertentu seringkali sensitif terhadap dua atau lebih faktor lingkungan. Dalam hal ini, kepentingan yang menentukan akan menjadi milik salah satunya, yang tersedia dalam jumlah minimum dari sudut pandang kebutuhan tubuh. Aturan sederhana ini pertama kali dirumuskan oleh pendiri ilmu pupuk mineral, kimiawan Jerman dan kimiawan pertanian Justus Liebig (1803-1873) dan disebut hukum minimal . Yu Liebig menemukan bahwa tanaman tanaman dapat dibatasi pada salah satu - salah satu - nutrisi utama, kecuali unsur ini tidak cukup di dalam tanah.

Faktor lingkungan yang berbeda dapat berinteraksi, yaitu kekurangan satu zat dapat menyebabkan kekurangan zat lain. Misalnya, kurangnya kelembaban di tanah membatasi pasokan semua zat lain yang diperlukan untuk nutrisi mereka ke tanaman. Oleh karena itu, secara umum, hukum minimum dapat rumuskan sebagai berikut : keberhasilan kelangsungan hidup organisme hidup tergantung pada kondisi yang kompleks; membatasi, atau membatasi, faktor adalah setiap keadaan lingkungan, mendekati atau melampaui batas stabilitas untuk. organisme dari spesies ini.

faktor lingkungan. Unsur lingkungan yang menimbulkan reaksi adaptif (adaptasi) pada makhluk hidup dan komunitasnya disebut faktor lingkungan.

Menurut asal dan sifat tindakan, faktor lingkungan diklasifikasikan: abiotik (elemen anorganik, atau benda mati, alam); biotik (bentuk dampak makhluk hidup satu sama lain); antropogenik ( segala bentuk kegiatan manusia yang mempengaruhi lingkungan hidup marga).

Faktor abiotik dibagi menjadi fisik , atau iklim (cahaya, suhu udara dan air, kelembaban udara dan tanah, angin); bersifat edafis, atau tanah dan tanah (komposisi mekanis tanah, sifat kimia dan fisiknya); topografi, atau orografis (fitur medan); bahan kimia

Antropogenik (antropis) Faktor adalah segala bentuk aktivitas masyarakat manusia yang mengubah alam sebagai habitat makhluk hidup atau secara langsung mempengaruhi kehidupannya. Alokasi faktor antropogenik ke dalam kelompok yang terpisah disebabkan oleh fakta bahwa saat ini nasib tutupan vegetasi Bumi dan semua spesies organisme yang ada saat ini praktis berada di tangan masyarakat manusia.

Faktor lingkungan bekerja pada organisme dengan cara yang berbeda. Mereka dapat bertindak sebagai iritasi, menyebabkan perubahan adaptif dalam fungsi fisiologis; bagaimana pembatas, menyebabkan ketidakmungkinan keberadaan organisme tertentu dalam kondisi ini; bagaimana pengubah,

/ kuliah ekologi 1

Kuliah 1

DASAR-DASAR EKOLOGI

Subjek, tugas, dan metode ekologi

Habitat dan kondisi keberadaan organisme

Faktor lingkungan

Pola aksi faktor lingkungan pada tubuh

Interaksi faktor lingkungan

Pengaruh faktor abiotik utama pada organisme hidup

Lingkungan biotik.

Rantai trofik (makanan)

Bentuk hubungan biotik

Siklus energi dalam ekosistem

Subjek, tugas, dan metode ekologi .Ekologi(Yunani, oikos - tempat tinggal, tempat tinggal, logo - ilmu) - ilmu biologi tentang hubungan antara organisme hidup dan habitatnya. Istilah ini telah diusulkan pada tahun 1866. ahli zoologi Jerman Ernst Haeckel.

daerah(lat. area - area, ruang) - bagian dari permukaan tanah atau area air, di mana individu dari spesies tertentu (genus, keluarga, atau jenis komunitas tertentu) didistribusikan dan melalui siklus penuh perkembangan mereka.

Objek ekologi sebagian besar adalah sistem di atas tingkat organisme, yaitu, studi tentang organisasi dan fungsi sistem supraorganismal: populasi, biocenosis(komunitas), biogeocenosis(ekosistem) dan lingkungan umumnya. Dengan kata lain, objek utama kajian ekologi adalah ekosistem, yaitu, kompleks alami terpadu yang dibentuk oleh organisme hidup dan lingkungan.

populasi- (lat. populus - orang, populasi). pengelompokan individu dari spesies yang sama, mendiami bagian tertentu dari rentang untuk waktu yang lama, kawin silang secara bebas dan relatif terisolasi dari yang lain, agregat dari spesies yang sama, disebut populasi

Melihat- sekelompok organisme yang memiliki ciri-ciri umum dalam struktur tubuh, fisiologi dan cara berinteraksi dengan lingkungan, mampu kawin silang satu sama lain untuk membentuk keturunan yang subur, tetapi tidak dapat melakukan ini dengan organisme spesies lain.

Biocenosis- seperangkat organisme yang menghuni ekosistem, saling berhubungan melalui pertukaran zat, energi, dan informasi.

Biogeocenosis - ekosistem

Lingkungan, menurut definisi V.I. Vernadsky, ini adalah lingkungan hidup kita, ini adalah "alam" yang mengelilingi kita.

Komponen biosfer kota termasuk, selain manusia, semua jenis ruang hijau, populasi hewan perkotaan. (merpati, burung pipit, gagak, gagak, unggas air yang musim dingin di area badan air yang dicairkan, tikus dan mencit, serangga yang "dijinakkan" seperti lalat, nyamuk, kutu dan kecoak, serangga, dan akhirnya, populasi mikroba dan virus di gedung bertingkat. gedung dan apartemen kota).

rumah masalah teoretis dan praktis ekologi- untuk mengungkap pola umum organisasi kehidupan dan atas dasar ini untuk mengembangkan prinsip penggunaan sumber daya alam secara rasional di bawah kondisi pengaruh manusia yang terus meningkat di biosfer.

Masalah terpenting di zaman kita interaksi manusia dengan alam, karena situasi yang berkembang dalam hubungan manusia dengan alam seringkali menjadi kritis. Cadangan air tawar dan mineral (minyak, gas, logam non-ferrous, dll.) sedang habis, kondisi tanah, air dan cekungan udara memburuk, penggurunan wilayah yang luas sedang berlangsung, dan perang melawan penyakit dan hama tanaman pertanian menjadi lebih sulit.

Perubahan antropogenik mempengaruhi hampir semua ekosistem planet ini, komposisi gas atmosfer, keseimbangan energi Bumi. Ini berarti bahwa aktivitas manusia bertentangan dengan alam, menghasilkan banyak bagian dunia dilanggar dia keseimbangan dinamis.

Untuk solusi ini masalah global dan di atas segalanya, masalah intensifikasi dan penggunaan rasional, konservasi dan reproduksi sumber daya biosfer, ekologi menggabungkan dalam upaya pencarian ilmiah semua spesialis dalam biologi. Rentang masalah lingkungan juga mencakup masalah pendidikan ekologi dan pencerahan, masalah moral, etika, filosofis dan bahkan hukum. Oleh karena itu, ekologi menjadi sains bukan hanya biologi, tetapi juga sosial.

Metode ekologi dibagi menjadi:

bidang(studi tentang kehidupan organisme dan komunitasnya dalam kondisi alami, yaitu pengamatan jangka panjang di alam dengan menggunakan berbagai peralatan) dan

eksperimental(percobaan di laboratorium stasioner, di mana dimungkinkan tidak hanya untuk memvariasikan, tetapi juga secara ketat mengontrol efek faktor apa pun pada organisme hidup sesuai dengan program yang diberikan).

Pada saat yang sama, ahli ekologi tidak hanya beroperasi secara biologis, tetapi juga metode fisik dan kimia modern, menggunakan pemodelan fenomena biologis, yaitu, reproduksi dalam ekosistem buatan dari berbagai proses yang terjadi pada satwa liar. Melalui pemodelan, dimungkinkan untuk mempelajari perilaku sistem apa pun untuk menilai kemungkinan konsekuensi dari penerapan berbagai strategi dan metode pengelolaan sumber daya, yaitu untuk peramalan lingkungan.

Untuk mempelajari dan memprediksi proses alam, itu juga banyak digunakan metode pemodelan matematika. Model ekosistem semacam itu dibangun berdasarkan banyak data yang terakumulasi di lapangan dan kondisi laboratorium.

Pada saat yang sama, terbentuk dengan baik model matematika Tolong melihat apa yang sulit atau tidak mungkin untuk diuji secara eksperimental. Kombinasi metode penelitian lapangan dan eksperimental memungkinkan ahli ekologi untuk mengetahui semua aspek hubungan antara organisme hidup dan berbagai faktor lingkungan, yang memungkinkan tidak hanya untuk memulihkan keseimbangan dinamis alam, tetapi juga untuk mengelola ekosistem.

Habitat dan kondisi keberadaan organisme . Bagian dari alam (seperangkat kondisi abiotik dan biotik tertentu) yang secara langsung mengelilingi organisme hidup dan memiliki efek langsung atau tidak langsung pada kondisi, pertumbuhan, perkembangan, reproduksi, kelangsungan hidup mereka disebut habitat.

Dari konsep habitat» harus membedakan konsep « kondisi keberadaan" - ini seperangkat faktor lingkungan vital yang tanpanya organisme hidup tidak dapat eksis(cahaya, panas, kelembaban, udara, tanah). Tidak seperti mereka, faktor lingkungan lainnya, meskipun memiliki dampak signifikan pada organisme, tidak penting bagi mereka (misalnya, angin, radiasi pengion alami dan buatan, listrik atmosfer, dll.).

Faktor lingkungan - ini unsur lingkungan yang menimbulkan reaksi adaptif (adaptasi) pada makhluk hidup dan komunitasnya.

Menurut asal dan sifat tindakan, faktor lingkungan dibagi menjadi: abiotik(unsur alam anorganik atau benda mati), biotik(bentuk dampak makhluk hidup satu sama lain) dan antropogenik(segala bentuk aktivitas manusia yang mempengaruhi satwa liar).

Faktor abiotik dibagi dengan fisik, atau iklim(cahaya, suhu udara dan lembu, kelembaban udara dan tanah, angin), edafis, atau tanah dan tanah(komposisi mekanis tanah, sifat kimia dan fisiknya), topografi, atau orografis(fitur medan), bahan kimia(salinitas air, komposisi gas air dan udara, pH tanah dan air, dll).

Faktor antropogenik (antropik)- ini segala bentuk kegiatan masyarakat manusia yang mengubah alam sebagai habitat makhluk hidup atau yang secara langsung mempengaruhi kehidupannya. Alokasi faktor antropogenik ke dalam kelompok yang terpisah disebabkan oleh fakta bahwa saat ini nasib tutupan vegetasi Bumi dan semua spesies organisme yang ada saat ini praktis berada di tangan masyarakat manusia.

Satu dan sama faktor lingkungan memiliki arti yang berbeda dalam kehidupan makhluk hidup. Misalnya, rezim garam tanah memainkan peran utama dalam nutrisi mineral tanaman, tetapi acuh tak acuh terhadap sebagian besar hewan darat. Intensitas cahaya dan komposisi spektral cahaya secara eksklusif penting dalam kehidupan tumbuhan fototrofik, dan dalam kehidupan organisme heterotrofik (jamur dan hewan air), cahaya tidak memiliki efek nyata pada aktivitas vitalnya.

Faktor lingkungan sedang bekerja pada organisme berbeda. Mereka dapat bertindak sebagai iritasi yang menyebabkan perubahan adaptif fungsi fisiologis; bagaimana pembatas, menyebabkan ketidakmungkinan keberadaan organisme tertentu dalam kondisi ini; bagaimana pengubah, menentukan perubahan morfologi dan anatomi organisme.

Pola aksi faktor lingkungan pada tubuh . Reaksi organisme terhadap pengaruh faktor abiotik. Pengaruh faktor lingkungan terhadap makhluk hidup sangat beragam. Beberapa faktor memiliki pengaruh yang lebih kuat, yang lain lebih lemah; beberapa mempengaruhi semua aspek kehidupan, yang lain - pada proses kehidupan tertentu. Namun demikian, dalam sifat dampaknya terhadap tubuh dan dalam respons makhluk hidup, sejumlah pola umum dapat diidentifikasi yang sesuai dengan beberapa skema umum pengaruh faktor lingkungan terhadap kehidupan organisme. Kisaran faktor lingkungan dibatasi oleh nilai ambang batas ekstrem yang sesuai(titik minimum dan maksimum), di mana keberadaan suatu organisme masih dimungkinkan. Titik-titik ini disebut batas bawah dan atas daya tahan (toleransi) makhluk hidup dalam kaitannya dengan faktor lingkungan tertentu.

Indikator terbaik dari aktivitas vital tubuh- ini dot optimal . Untuk sebagian besar organisme, seringkali sulit untuk menentukan nilai optimal faktor dengan akurasi yang memadai, jadi sudah biasa untuk membicarakannya zona optimal.

Keadaan ekstrim dari penindasan organisme dengan kekurangan yang parah atau faktor kelebihan, ditelepon daerah pesimisme atau menekankan . Dekat dengan titik kritis berbohong subletal nilai faktor, sebuah di luar zona bertahan hidup - letal.

Keteraturan reaksi organisme terhadap dampak faktor lingkungan ini memungkinkan kita untuk menganggapnya sebagai prinsip biologis mendasar: untuk setiap spesies tumbuhan dan hewan ada optimum, zona kehidupan normal, zona pesimis dan batas daya tahan dalam kaitannya dengan setiap faktor lingkungan(Gbr. 1)

7 6 2 1 3 5 8

1- titik optimal; 2-3 - zona optimal ; 3-5 - 2-6 - batas daya tahan (toleransi); 5.8 - 6,7 - keadaan ekstrim penindasan organisme - area pesimisme atau stres.

Berbagai jenis organisme hidup sangat berbeda satu sama lain baik dalam posisi optimal maupun dalam batas daya tahan. Misalnya, rubah Arktik di tundra dapat mentolerir fluktuasi suhu udara dalam kisaran sekitar 80°С (dari +30 hingga -55°С), beberapa krustasea air hangat tahan terhadap perubahan suhu air dalam kisaran tidak lebih dari 6°С (dari 23 hingga 29°С) cyanobacterium oscillatoria, hidup di pulau Jawa dalam air dengan suhu 64 ° C, mati pada 68 ° C setelah 5-10 menit.

organisme, untuk keberadaannya didefinisikan secara ketat, kondisi lingkungan yang relatif konstan, ditelepon stenobion(Yunani Stenos - sempit, bion - hidup), dan mereka yang tinggal di berbagai variabilitas kondisi lingkungan, - eurybiontik (Euris Yunani - lebar). Pada saat yang sama, organisme dari spesies yang sama dapat memiliki amplitudo yang sempit terhadap satu faktor dan amplitudo yang lebar terhadap faktor lainnya (misalnya, kemampuan beradaptasi pada kisaran suhu yang sempit dan kisaran salinitas air yang luas). Selain itu, dosis faktor yang sama dapat optimal untuk satu spesies, pesimis untuk spesies lain, dan melampaui batas daya tahan untuk spesies ketiga.

Kemampuan organisme untuk beradaptasi dengan kisaran variabilitas faktor tertentu lingkungan ditelepon plastisitas ekologis. Fitur ini adalah salah satu sifat terpenting dari semua makhluk hidup: dengan mengatur aktivitas vitalnya sesuai dengan perubahan kondisi lingkungan, organisme memperoleh kemampuan untuk bertahan hidup dan meninggalkan keturunan. organisme eurybiont ramah lingkungan paling plastik yang menyediakan mereka penggunaan luas, sebuah stenobion, sebaliknya, berbeda plastisitas ekologis yang lemah dan, sebagai hasilnya, mereka biasanya memiliki wilayah distribusi terbatas.

Interaksi faktor lingkungan . Faktor lingkungan mempengaruhi organisme hidup secara bersama-sama dan simultan. Di mana efek dari satu faktor tergantung dari itu dengan kekuatan apa dan dalam kombinasi apa faktor-faktor lain bertindak secara bersamaan. Aturan ini telah menerima nama interaksi faktor. Misalnya, panas atau embun beku lebih mudah bertahan di udara kering daripada udara lembab. Laju penguapan air dari daun tumbuhan (transpirasi) jauh lebih tinggi jika suhu udara tinggi dan cuaca berangin.

Namun, jika nilai setidaknya satu dari vital faktor lingkungan mendekati ke nilai kritis atau melampaui itu(di bawah minimum atau di atas maksimum), maka meskipun kombinasi optimal dari kondisi lain, individu dalam bahaya kematian. Faktor-faktor seperti itu disebut membatasi(membatasi).

Faktor pembatas lingkungan menentukan kisaran geografis spesies. Dengan demikian, kemajuan spesies ke utara dapat dibatasi oleh kurangnya panas, dan ke daerah gurun dan stepa kering - oleh kurangnya kelembaban atau suhu yang terlalu tinggi. Hubungan biotik juga dapat berfungsi sebagai faktor yang membatasi distribusi organisme, misalnya, pendudukan wilayah oleh pesaing yang lebih kuat atau kurangnya penyerbuk untuk tanaman berbunga. Identifikasi faktor pembatas dan penghapusan tindakan mereka, yaitu, optimalisasi habitat organisme hidup, merupakan tujuan praktis yang penting dalam meningkatkan hasil tanaman pertanian dan produktivitas hewan peliharaan.

Pengaruh faktor abiotik utama pada organisme hidup . Karakterisasi cahaya sebagai faktor lingkungan. Alam yang hidup tidak dapat eksis tanpa cahaya, karena radiasi matahari yang mencapai permukaan bumi praktis merupakan satu-satunya sumber energi untuk menjaga keseimbangan termal planet ini, menciptakan zat organik oleh organisme fototrofik biosfer, yang pada akhirnya memastikan pembentukan lingkungan yang dapat memenuhi kebutuhan vital semua makhluk hidup.

Efek biologis sinar matahari tergantung pada komposisi spektral, durasi, intensitas, periodisitas harian dan musiman.

Radiasi sinar matahari adalah radiasi elektromagnetik dalam berbagai gelombang yang merupakan spektrum kontinu dari 290 hingga 3.000 nm.

Sinar ultraviolet(UFL) lebih pendek dari 290 nm, berbahaya bagi organisme hidup, diserap oleh lapisan ozon dan tidak mencapai Bumi.

Daratan mencapai terutama inframerah(sekitar 50% dari total radiasi) dan terlihat (45%) sinar spektrum. Bagian UFL, yang memiliki panjang gelombang 290-380 nm, menyumbang 5% dari energi radiasi. UVL gelombang panjang, yang memiliki energi foton tinggi, dibedakan oleh aktivitas kimia yang tinggi. Dalam dosis kecil, mereka memiliki efek bakterisida yang kuat, mempromosikan sintesis vitamin dan pigmen tertentu pada tumbuhan, dan pada hewan dan manusia - vitamin D; selain itu, mereka menyebabkan kulit terbakar pada manusia, yang merupakan reaksi protektif pada kulit. Sinar inframerah dengan panjang gelombang lebih dari 710 nm memiliki efek termal.

Dalam istilah ekologi, yang paling penting adalah wilayah spektrum yang terlihat.(390-710 nm), atau radiasi aktif fotosintesis (PAR), yang diserap oleh pigmen kloroplas dan dengan demikian sangat penting dalam kehidupan tanaman. Cahaya tampak dibutuhkan oleh tumbuhan hijau untuk pembentukan klorofil, pembentukan struktur kloroplas; itu mengatur fungsi alat stomata, mempengaruhi pertukaran gas dan transpirasi, merangsang biosintesis protein dan asam nukleat, dan meningkatkan aktivitas sejumlah enzim fotosensitif. Cahaya juga mempengaruhi pembelahan dan pemanjangan sel, proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman, menentukan waktu pembungaan dan pembuahan, dan memiliki efek pembentukan.

Kondisi cahaya di planet kita sangat luar biasa: dari daerah yang sangat terang seperti dataran tinggi, gurun, stepa, hingga penerangan senja di kedalaman air dan gua.

Reaksi organisme terhadap ritme iluminasi harian, yang diekspresikan dalam perubahan dalam proses kepercayaan dan perkembangan, disebut fotoperiodisme. Keteraturan dan pengulangan konstan dari tahun ke tahun dari fenomena ini memungkinkan organisme dalam proses evolusi untuk mengkoordinasikan proses kehidupan mereka yang paling penting dengan ritme interval waktu ini. Dibawah kontrol fotoperiode ada hampir semua proses metabolisme yang terkait dengan pertumbuhan, perkembangan, aktivitas vital dan reproduksi tumbuhan dan hewan.

Reaksi fotoperiodik adalah karakteristik dari kedua tanaman dan dan hewan.

Ritme musim pada hewan paling jelas dimanifestasikan dalam perubahan bulu pada burung dan wol pada mamalia, frekuensi reproduksi dan migrasi, hibernasi beberapa hewan, dll.

Ritme biologis juga merupakan karakteristik manusia. Ritme harian diekspresikan dalam pergantian tidur dan bangun, fluktuasi suhu tubuh dalam 0,7-0,8 ° C (saat fajar menurun, naik pada siang hari, mencapai maksimum di malam hari, dan kemudian menurun lagi, terutama dengan cepat setelah seseorang jatuh tidur ), siklus aktivitas jantung dan ginjal, dll.

Organisme hidup dapat menavigasi dalam waktu, yaitu, mereka memiliki jam biologis. Dengan kata lain, banyak organisme dicirikan oleh kemampuan untuk merasakan siklus diurnal, pasang surut, bulan dan tahunan, yang memungkinkan mereka untuk mempersiapkan terlebih dahulu untuk perubahan lingkungan yang akan datang.

Batas suhu kehidupan. Perlunya panas untuk keberadaan organisme terutama disebabkan oleh fakta bahwa semua proses kehidupan hanya mungkin terjadi pada latar belakang termal tertentu, ditentukan oleh jumlah panas dan durasi aksinya. Suhu organisme dan, sebagai akibatnya, kecepatan dan sifat jalannya semua reaksi kimia yang membentuk metabolisme bergantung pada suhu lingkungan.

Batas-batas keberadaan kehidupan adalah kondisi suhu di mana tidak ada denaturasi protein, perubahan ireversibel dalam sifat koloid sitoplasma, gangguan aktivitas enzim, respirasi. Untuk sebagian besar organisme, kisaran suhu ini adalah dari 0 hingga +500. Namun, sejumlah organisme memiliki sistem enzim khusus dan disesuaikan dengan keberadaan aktif pada suhu di luar batas ini.

Spesies yang kondisi kehidupan optimalnya terbatas pada wilayah bersuhu tinggi diklasifikasikan sebagai: kelompok ekologi thermophiles(bakteri yang menghuni mata air panas Kamchatka dengan suhu air 85-93 ° C, beberapa jenis ganggang hijau, lumut skala, biji tanaman gurun yang terletak di lapisan atas tanah yang panas. Batas suhu perwakilan dunia binatang biasanya tidak melebihi + 55-58 ° C ( amuba, nematoda, tungau, beberapa krustasea, larva banyak Diptera).

Tumbuhan dan hewan yang tetap aktif pada suhu dari 0 hingga -8°C. mengacu pada kelompok ekologi cryophiles(Yunani Kryos - dingin, es). Cryophilia adalah karakteristik dari banyak bakteri, jamur, lumut, artropoda dan makhluk lain yang hidup di tundra, gurun Arktik dan Antartika, pegunungan tinggi, perairan kutub yang dingin, dll.

Perwakilan dari sebagian besar spesies organisme hidup tidak memiliki kemampuan untuk secara aktif mengatur suhu tubuh mereka. Aktivitas mereka tergantung, pertama-tama, pada panas yang datang dari luar, dan suhu tubuh - pada nilai suhu lingkungan. Organisme seperti itu disebut poikiloterm (ektoterm). Poikilothermy adalah karakteristik dari semua mikroorganisme, tumbuhan, invertebrata dan sebagian besar chordata.

Hanya burung dan mamalia panas yang dihasilkan dalam proses metabolisme intensif berfungsi sebagai sumber yang cukup andal untuk meningkatkan suhu tubuh dan mempertahankannya pada tingkat yang konstan terlepas dari suhu lingkungan. Ini difasilitasi oleh insulasi termal yang baik yang dibuat oleh mantel, bulu lebat, dan lapisan tebal jaringan adiposa subkutan. Organisme seperti itu disebut homoiothermic (endotermik, atau berdarah panas). sifat endotermik memungkinkan banyak spesies hewan (beruang kutub, pinniped, penguin, dll.) gaya hidup aktif pada suhu rendah.

kasus spesial homoiothermy - heterotermi- karakteristik hewan yang jatuh ke hibernasi atau mati suri sementara selama periode tahun yang tidak menguntungkan (tupai tanah, landak, kelelawar, dormice, dll.). Aktif mereka mendukung suhu tubuh tinggi, dan dalam kasus aktivitas tubuh rendah - dikurangi, yang disertai dengan perlambatan proses metabolisme dan, sebagai akibatnya, perpindahan panas yang rendah.

Peran ekologis lembu. Air adalah kondisi yang diperlukan untuk keberadaan semua organisme hidup di Bumi. Pentingnya air dalam proses kehidupan ditentukan oleh fakta bahwa itu adalah lingkungan utama dalam sel, di mana proses metabolisme dilakukan, berfungsi sebagai produk awal, antara atau akhir yang paling penting dari reaksi biokimia.

Saat mempelajari peran ekologis air diperhitungkan Tidak hanya jumlah pengendapan, tetapi dan rasio ukuran dan penguapannya. Daerah di mana penguapan melebihi jumlah curah hujan tahunan disebut kering(kering, gersang). PADA daerah lembab (basah) tanaman diberi air yang cukup.

Tumbuhan terestrial yang lebih tinggi memimpin gaya hidup yang melekat, pada tingkat yang lebih besar daripada hewan, bergantung pada ketersediaan substrat dan udara dengan kelembaban. Ada tiga kelompok utama tumbuhan:

Higrofit- tanaman dari habitat yang terlalu lembab dengan kelembaban udara dan tanah yang tinggi. Hygrophytes yang paling khas adalah tanaman herba dan epifit dari hutan hujan tropis dan tingkat yang lebih rendah dari hutan basah di zona iklim yang berbeda. yang merupakan tanaman budidaya.

Xerofit- tanaman dari habitat kering, mampu mentolerir kekeringan yang berkepanjangan, sambil tetap aktif secara fisiologis. Ini adalah tanaman gurun, stepa kering, sabana, subtropis kering, bukit pasir, dan lereng kering yang sangat panas.

Kelompok xerophytes meliputi: sukulen- tanaman dengan daun atau batang berdaging yang mengandung akuifer yang sangat berkembang. Ada sukulen daun (agaves, aloe, juvenil, stonecrops) dan sukulen batang, di mana daunnya berkurang, dan bagian udara diwakili oleh batang berdaging (kaktus, beberapa taji, stok, dll.).

Succulents terbatas terutama di zona kering Amerika Tengah, Afrika Selatan, dan Mediterania.

Mesofit menempati posisi menengah antara hygrophytes dan xerophytes. Mereka umum di zona yang cukup lembab dengan rezim yang cukup hangat dan pasokan nutrisi mineral yang cukup baik. Mesofit termasuk tanaman padang rumput, penutup hutan herba, pohon gugur dan semak dari daerah beriklim lembab, serta sebagian besar tanaman budidaya dan gulma. Mesofit dicirikan oleh plastisitas ekologis yang tinggi, yang memungkinkan mereka beradaptasi dengan perubahan kondisi lingkungan.

Adaptasi hewan terhadap rezim air. Cara pengaturan keseimbangan air pada hewan lebih beragam daripada pada tumbuhan. Mereka dapat dibagi menjadi perilaku, morfologi dan fisiologis.

Di antara adaptasi perilaku termasuk mencari badan air, memilih habitat, menggali liang, dll. Di liang, kelembaban udara mendekati 100%, yang mengurangi penguapan melalui penutup, menghemat kelembaban di dalam tubuh.

Untuk cara pemeliharaan morfologis keseimbangan air normal termasuk formasi yang berkontribusi pada retensi air dalam tubuh; ini adalah cangkang moluska darat, tidak adanya kelenjar kulit dan keratinisasi integumen reptil, kutikula serangga yang dikitinisasi, dll.

Adaptasi fisiologis dari regulasi metabolisme air dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

1) kemampuan sejumlah spesies untuk membentuk air metabolik dan puas dengan kelembaban yang disuplai dengan makanan (banyak serangga, hewan pengerat gurun kecil);

Istilah "ekologi" diperkenalkan ke dalam sains oleh ilmuwan Jerman Ernst Haeckel (E. Haeckel) pada tahun 1869. Cukup mudah untuk memberikan definisi formal, karena kata "ekologi" berasal dari kata Yunani "oikos" - tempat tinggal, tempat berlindung dan "logo" - sains. Oleh karena itu, ekologi sering diartikan sebagai ilmu tentang hubungan antara organisme atau kelompok organisme (populasi, spesies) dengan lingkungannya. Dengan kata lain, subjek ekologi adalah seperangkat hubungan antara organisme dan kondisi keberadaannya (lingkungan), di mana keberhasilan kelangsungan hidup, perkembangan, reproduksi, distribusi, dan daya saing mereka bergantung.

Dalam botani, istilah "ekologi" pertama kali digunakan oleh ahli botani Denmark E. Warming pada tahun 1895.

Dalam arti luas, lingkungan (atau lingkungan) dipahami sebagai totalitas benda-benda material, fenomena dan energi, gelombang dan medan, dengan satu atau lain cara mempengaruhi. Namun, lingkungan yang berbeda jauh dari persepsi yang sama oleh organisme hidup, karena signifikansinya bagi kehidupan berbeda. Di antara mereka ada yang praktis acuh tak acuh terhadap tanaman, misalnya, gas inert yang terkandung di atmosfer. Elemen lingkungan lainnya, sebaliknya, memiliki efek nyata, seringkali signifikan pada tanaman. Mereka disebut faktor lingkungan. Ini adalah, misalnya, cahaya, air di atmosfer dan tanah, udara, salinisasi air tanah, radioaktivitas alami dan buatan, dll.). Dengan pendalaman pengetahuan kita, daftar faktor lingkungan berkembang, karena dalam beberapa kasus ditemukan bahwa tanaman mampu merespons unsur-unsur lingkungan yang sebelumnya dianggap acuh tak acuh (misalnya, medan magnet, kebisingan yang kuat). paparan, medan listrik, dll).

Klasifikasi faktor lingkungan

Hal ini dimungkinkan untuk mengklasifikasikan faktor lingkungan dalam sistem koordinat konseptual yang berbeda.

Bedakan, misalnya, faktor lingkungan sumber daya dan non-sumber daya. Faktor sumber daya adalah zat dan (atau) yang terlibat dalam siklus biologis oleh komunitas tumbuhan (misalnya, cahaya, air, kandungan nutrisi mineral dalam tanah, dll.); karenanya, faktor non-sumber daya tidak berpartisipasi dalam siklus transformasi materi dan energi dan ekosistem (misalnya, bantuan).

Ada juga faktor lingkungan langsung dan tidak langsung. Yang pertama secara langsung mempengaruhi metabolisme, proses pembentukan, pertumbuhan dan perkembangan (cahaya), yang terakhir mempengaruhi tubuh melalui perubahan faktor lain (misalnya, bentuk interaksi transabiotik dan transbiotik). Karena dalam situasi ekologis yang berbeda banyak faktor dapat bertindak baik secara langsung maupun tidak langsung, lebih baik berbicara bukan tentang pemisahan faktor, tetapi tentang efek langsung atau tidak langsungnya pada tanaman.

Klasifikasi faktor lingkungan yang paling banyak digunakan menurut asal dan sifat tindakannya:

I. Faktor abiotik:

a) iklim - cahaya, panas (komposisi dan pergerakannya), kelembaban (termasuk curah hujan dalam berbagai bentuk, kelembaban udara), dll.;

b) edafis (atau tanah-tanah) - sifat fisik (komposisi granulometrik, permeabilitas air) dan kimia (pH tanah, kandungan unsur hara mineral, unsur makro dan mikro, dll.) tanah;

c) topografi (atau orografis) - kondisi relief.

II. Faktor biotik:

a) fitogenik - dampak langsung dan tidak langsung dari tanaman yang hidup bersama;

b) zoogenik - pengaruh langsung dan tidak langsung hewan (makan, menginjak-injak, kegiatan menggali, penyerbukan, distribusi buah dan biji);

c) faktor prokariotik - pengaruh bakteri dan ganggang biru-hijau (efek negatif bakteri fitopatogen, efek positif dari bakteri pengikat nitrogen yang hidup bebas dan bersimbiosis, actinomycetes dan sianida);

Baca lebih lanjut tentang faktor biotik di artikel

Bentuk spesifik dari dampak manusia pada tutupan vegetasi, arah, dan skalanya memungkinkan untuk memilih faktor antropogenik juga.

AKU AKU AKU. Faktor antropogenik yang terkait dengan bentuk multilateral aktivitas pertanian manusia (penggembalaan, pembuatan jerami), aktivitas industrinya (emisi gas dalam, konstruksi, pertambangan, komunikasi transportasi dan jaringan pipa), eksplorasi ruang angkasa, dan aktivitas rekreasi.

Jauh dari semuanya cocok dengan klasifikasi paling sederhana ini, tetapi hanya faktor lingkungan utama. Ada tumbuhan lain yang kurang esensial bagi kehidupan (listrik atmosfer, medan magnet bumi, radiasi pengion, dll).

Namun, perhatikan bahwa pembagian di atas sampai batas tertentu bersyarat, karena (dan ini penting untuk ditekankan baik dalam istilah teoretis maupun praktis) lingkungan mempengaruhi organisme secara keseluruhan, dan pemisahan faktor dan klasifikasinya tidak lebih dari itu. daripada teknik metodologis, memfasilitasi pengetahuan dan studi tentang pola hubungan antara tanaman dan lingkungan.

Pola umum pengaruh faktor lingkungan

Pengaruh faktor lingkungan terhadap makhluk hidup sangat beragam. Beberapa faktor - faktor utama - memiliki efek yang lebih kuat, yang lain - faktor sekunder - bertindak lebih lemah; beberapa faktor mempengaruhi semua aspek kehidupan tanaman, yang lain - pada setiap proses kehidupan tertentu. Namun demikian, adalah mungkin untuk menyajikan skema umum ketergantungan reaksi tubuh di bawah pengaruh faktor lingkungan.

Jika intensitas faktor dalam ekspresi fisiknya diplot sepanjang sumbu absis (X) ( , konsentrasi garam dalam larutan tanah, pH, penerangan habitat, dll.), dan sepanjang ordinat (Y) - reaksi organisme atau populasi terhadap faktor ini dalam ekspresi kuantitatifnya (intensitas satu atau lain proses fisiologis - fotosintesis, penyerapan air oleh akar, pertumbuhan, dll.; karakteristik morfologi - tinggi tanaman, ukuran daun, jumlah biji yang dihasilkan, dll .; populasi karakteristik - jumlah individu per satuan luas , frekuensi kemunculan, dll.), kita mendapatkan gambar berikut.

Kisaran faktor ekologis (area toleransi spesies) dibatasi oleh titik minimum dan maksimum, yang sesuai dengan nilai ekstrem faktor ini, di mana keberadaan tanaman dimungkinkan. Titik pada sumbu absis, sesuai dengan indikator terbaik dari aktivitas vital tanaman, berarti nilai optimal dari faktor - ini adalah titik optimal. Karena kesulitan dalam menentukan titik ini secara akurat, orang biasanya berbicara tentang zona optimal tertentu, atau zona nyaman. Titik optimum, minimum dan maksimum merupakan tiga titik utama yang menentukan kemungkinan reaksi spesies terhadap faktor tertentu. Bagian ekstrem dari kurva, yang mengekspresikan keadaan penindasan dengan kekurangan atau kelebihan faktor yang tajam, disebut area pessimum; mereka sesuai dengan nilai-nilai pesimis dari faktor tersebut. Nilai sub-mematikan dari faktor tersebut terletak di dekat titik kritis, dan nilai mematikan terletak di luar zona toleransi.

Spesies berbeda satu sama lain dengan posisi optimal dalam gradien faktor ekologis. Misalnya, sikap terhadap panas pada spesies Arktik dan tropis. Lebar rentang faktor (atau zona optimal) juga bisa berbeda. Ada spesies, misalnya, yang tingkat iluminasinya rendah (cave bryophytes) atau tingkat iluminasi yang relatif tinggi (tanaman alpine alpine) optimal. Tetapi spesies juga diketahui tumbuh sama baiknya baik dalam cahaya penuh maupun dalam naungan yang signifikan (misalnya, tim landak - Dactylis glomerata).

Dengan cara yang sama, beberapa rumput padang rumput lebih menyukai tanah dengan kisaran keasaman tertentu yang agak sempit, sementara yang lain tumbuh dengan baik dalam kisaran pH yang luas - dari asam kuat hingga basa. Kasus pertama menunjukkan amplitudo ekologis tanaman yang sempit (mereka adalah stenobion atau stenotopik), yang kedua - pada amplitudo ekologis yang luas (tanaman adalah eurybiont atau eurytopic). Di antara kategori eurytopicity dan stenotopicity terletak sejumlah kategori kualitatif menengah (hemieurytopic, gemistenotopic).

Luasnya amplitudo ekologi dalam kaitannya dengan faktor lingkungan yang berbeda seringkali berbeda. Dimungkinkan untuk menjadi stenotopik sehubungan dengan satu faktor dan eurytopik sehubungan dengan yang lain: misalnya, tanaman dapat dibatasi pada kisaran suhu yang sempit dan kisaran salinitas yang luas.

Interaksi faktor lingkungan

Faktor-faktor lingkungan bekerja pada tanaman secara bersama-sama dan simultan, dan efek dari satu faktor sangat bergantung pada "latar belakang ekologi", yaitu, pada ekspresi kuantitatif faktor-faktor lain. Fenomena interaksi faktor ini terlihat jelas dalam percobaan dengan lumut air Fontinalis. Eksperimen ini dengan jelas menunjukkan bahwa iluminasi memiliki pengaruh yang berbeda terhadap intensitas fotosintesis pada kandungan CO 2 yang berbeda di .

Eksperimen tersebut juga menunjukkan bahwa efek biologis yang serupa dapat diperoleh dengan mengganti sebagian aksi dari satu faktor dengan faktor lainnya. Dengan demikian, intensitas fotosintesis yang sama dapat dicapai baik dengan meningkatkan iluminasi hingga 18 ribu lux, atau, pada iluminasi yang lebih rendah, dengan meningkatkan konsentrasi CO 2 .

Di sini, pertukaran parsial dari tindakan satu faktor lingkungan dengan yang lain dimanifestasikan. Pada saat yang sama, tidak ada faktor lingkungan yang diperlukan yang dapat digantikan oleh yang lain: tanaman hijau tidak dapat tumbuh dalam kegelapan total bahkan dengan nutrisi mineral yang sangat baik atau pada air suling dengan kondisi termal yang optimal. Dengan kata lain, ada substitusi parsial dari faktor-faktor ekologi utama dan, pada saat yang sama, mereka sangat diperlukan (dalam pengertian ini, mereka kadang-kadang juga dikatakan sama pentingnya bagi kehidupan tanaman). Jika nilai setidaknya salah satu faktor yang diperlukan melampaui kisaran toleransi (di bawah minimum dan di atas maksimum), maka keberadaan organisme menjadi tidak mungkin.

Faktor pembatas

Jika salah satu faktor yang membentuk kondisi keberadaan memiliki nilai pesimis, maka faktor tersebut membatasi tindakan faktor yang tersisa (tidak peduli seberapa menguntungkannya) dan menentukan hasil akhir dari tindakan lingkungan pada tanaman. Hasil akhir ini hanya dapat diubah dengan bekerja pada faktor pembatas. "Hukum faktor pembatas" ini pertama kali dirumuskan dalam kimia pertanian oleh ahli kimia pertanian Jerman, salah satu pendiri kimia pertanian, Justus Liebig pada tahun 1840 dan karena itu sering disebut hukum Liebig.

Dia memperhatikan bahwa dengan kekurangan salah satu elemen kimia yang diperlukan dalam tanah atau larutan nutrisi, tidak ada pupuk yang mengandung elemen lain yang mempengaruhi tanaman, dan hanya penambahan "ion minimum" yang meningkatkan hasil. Banyak contoh tindakan faktor pembatas, tidak hanya dalam eksperimen, tetapi juga di alam, menunjukkan bahwa fenomena ini memiliki signifikansi ekologis umum. Salah satu contoh operasi "hukum minimum" di alam adalah penindasan tanaman herba di bawah kanopi hutan beech, di mana, di bawah kondisi termal yang optimal, kandungan karbon dioksida yang tinggi, tanah yang cukup kaya dan kondisi optimal lainnya, kemungkinan untuk pengembangan rumput dibatasi oleh kurangnya cahaya yang tajam.

Identifikasi "faktor minimal" (dan maksimal) dan penghapusan efek pembatasnya, dengan kata lain, optimalisasi lingkungan untuk tanaman, merupakan tugas praktis yang penting dalam penggunaan tutupan vegetasi secara rasional.

Rentang autekologis dan sinekologis dan optimal

Sikap tanaman terhadap faktor lingkungan sangat tergantung pada pengaruh kohabitan tanaman lain (terutama pada hubungan kompetitif dengan mereka). Seringkali ada situasi ketika suatu spesies dapat berhasil tumbuh dalam berbagai tindakan beberapa faktor (yang ditentukan secara eksperimental), tetapi kehadiran pesaing yang kuat memaksanya terbatas pada zona yang lebih sempit.

Misalnya, pinus Skotlandia (Pinus sylvestris) memiliki rentang ekologi yang sangat luas dalam kaitannya dengan faktor tanah, tetapi di zona taiga ia membentuk hutan terutama di tanah berpasir yang kering dan miskin atau di lahan gambut yang sangat tergenang air, yaitu, di mana tidak ada spesies pohon yang bersaing. . Di sini letak optimum dan daerah toleransi yang sebenarnya berbeda untuk tanaman yang mengalami atau tidak mengalami pengaruh biotik. Dalam hal ini, perbedaan dibuat antara optimum ekologis suatu spesies (tanpa adanya persaingan) dan optimum fitosenosis yang sesuai dengan posisi sebenarnya dari spesies dalam lanskap atau bioma.

Selain posisi optimal, batas daya tahan spesies dibedakan: kisaran ekologis (batas potensial distribusi spesies, hanya ditentukan oleh hubungannya dengan faktor ini) dan kisaran fitosenosis nyata.

Seringkali dalam konteks ini seseorang berbicara tentang potensi dan area optimal yang nyata. Dalam literatur asing, mereka juga menulis tentang optimal dan jangkauan fisiologis dan ekologis. Lebih baik berbicara tentang optimal autekologis dan sinekologis dan kisaran spesies.

Pada spesies yang berbeda, rasio rentang ekologi dan fitosenosis berbeda, tetapi rentang ekologi selalu lebih luas daripada rentang fitosenosis. Sebagai hasil interaksi tanaman, kisarannya menyempit dan sering kali bergeser secara optimal.