Екологічний фактор

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Екологія, постійно збільшуючи набір факторів зовнішнього середовища, вивчає їх вплив на особини, популяції, на людину. Звідси - прямий зв'язок екології з господарською діяльністю людини, особливо з такими масштабними виробництвами, як енергетика, ресурсовидобувні комплекси, хімія, транспорт, лісове та сільське господарство тощо.

Одним з найважливіших завдань екології є оптимізація взаємин між людиною, з одного боку, окремими видами та популяціями, екосистемами - з другого. При проведенні досліджень та реалізації практичних заходів у цьому напрямку важливим є врахування екологічної значущості та реальної господарської важливості кожного виду, популяції та екосистеми. У зв'язку з цим збереження всіх видів, популяцій та екосистем на нашій планеті вважається екологічно та економічно доцільним, а концепція альтернативно корисних та шкідливих (видів живих істот, популяцій, екосистем) є хибною.

Оптимізація співіснування людини з природою повинна супроводжуватися мінімальними втратами врожаю, мінімальними збитками, що завдаються живим організмам та неживій природі, спорудам та пам'ятникам культури, недопущенням зникнення окремих видів тваринного та рослинного світу, запобіганням дискомфорту урбанізованого середовища та зростання захворюваності населення. Це може бути досягнуто екологічною регламентацією господарської діяльності людини, для здійснення котрої необхідні екологічні знання, переконаність у необхідності рішучих дій у галузі охорони природи та екологічне виховання всього населення. Виникнення на планеті локальних екологічних катастроф зумовлює необхідність розроблення дієвих заходів щодо зниження викидів шкідливих речовин в навколишнє середовище та його забруднення, створення екологічно ощадних, маловідходних і безвідходних технологій, економії ресурсів.

Характерною рисою екології є те, що вона не належить до наукових дисциплін з простою лінійною структурою, оскільки вона є міждисциплінарною. Водночас дуже важливим є вивчення основних екологічних законів якомога раніше. У процесі свого розвитку та освоєння людиною нових дисциплін екологічні знання потрібно безперервно поповнювати.

Екологія є базою співпраці фахівців усіх напрямів: натуралістів та інженерів, експериментаторів та вчених-теоретиків, біологів, математиків, медиків, метеорологів, для котрих екологічні знання є життєво необхідними. Набуття кожною людиною екологічних знань буде сприяти дбайливому ставленню до природи, збереженню її, зменшенню кількості й сили ударів з боку природи у відповідь на бездумне ставлення людини до неї. У наші дні все більше людей беруть участь у діяльності, спрямованій на охорону навколишнього природного середовища, а екологія стає все більш важливою для життя людини та її існування на планеті.

1. Поняття про екологічний фактор

екологія природа управління

Безперервність життя на Землі забезпечується унікальною здатністю живих істот створювати і підтримувати внутрішнє середовище, здійснювати обмін речовин з навколишнім середовищем і передавати ці властивості за спадковістю своїм нащадкам.

Екологічний фактор - будь-який фактор середовища, що здатен тою чи іншою мірою, прямим або непрямим способом впливати на живі організми, в період хоча б однієї фази індивідуального розвитку.

Сюди не належать такі елементи, як висота над рівнем моря, глибина у водоймах, оскільки вони проявляються через показники безпосереднього впливу - атмосферний тиск, інсоляцію, температуру.

Закон толерантності - виражає стійкість живих організмів до дії факторів середовища

Толерантність різних видів до одного і того ж виду факторів може бути специфічною.

Екологічна специфікація окремих видів призводить до того, що одні і ті самі фактори мають для різних видів різне значення, для одних вони є основними і вони не можуть без них обійтися, а для інших менше відчувають їх вплив, а для третіх він взагалі не відчутний.

Адже вивчаючи їх зв'язки з середовищем, екологія бере в основному критерії виживання та розмноження.

В основу екологічної характеристики організмів покладено їх реакцію на вплив середовища. Як дуже високі так і дуже низькі значення факторів навколишнього середовища є згубними для організму про рогове значення даного фактору виражене у цифрах, вище або нижче якого організм не може існувати, називають критичною точкою.

Для того чи іншого виду оптимальними умовами вважають такі, за яких ці особини залишають максимальну кількість потомства. Визначити межі оптимальності не просто, оскільки для цього потрібно визначити вплив середовища на окремі вибіркові ознаки.

Середовище - одне з основних екологічних понять, під ним ми розуміємо комплекс природних тіл і явищ, з якими організм знаходиться у прямих або опосередкованих зв'язках.

Внутрішнє середовище будь-якої істоти якісно відрізняється від зовнішнього середовища. Якісна самостійність внутрішнього середовища організму регулюється механізмами гомеостазу.

Адаптації - це пристосування або засоби, за допомогою яких організм здійснює взаємоконтакт з середовищем для підтримання і забезпечує безперервність існування в часі через потомство. Залежно від кількості й сили дії один і той самий фактор може мати протилежне значення для організму. Наприклад, як підвищення, так і зниження температури, до якого організм не може пристосуватися, призводить до його загибелі. Адаптивні можливості різних організмів розраховані на різне значення фактора. Так, більшість прісноводних риб гине, потрапивши в морську воду, а морські риби гинуть при зниженні солоності води.

Залежно від сили дії того чи іншого фактора умови існування особин виду можуть бути оптимальними, неоптимальними або відповідати проміжному рівню.

Здатність організму витримувати певну амплітуду коливання фактора називають екологічною валентністю.

Для життя організмів велике значення має не тільки абсолютна величина фактора, але й швидкість його зміни.

Для нормального існування організму необхідний певний набір факторів. Якщо хоч один із життєво необхідних факторів відсутній або дія його недостатня, організм не може існувати, нормально розвиватись і давати потомство. Це явище називають законом мінімуму, або законом Лібіха, а фактор, дії якого недостатньо для нормального життя - лімітуючим.

Організми, як свідчать численні дослідження, не є рабами фізичних умов середовища. Вони пристосовуються самі і змінюють їх так, що можуть послабити лімітуючий вплив температури, світла, води та інших факторів. Такий вплив організмів дуже відчутний і ефективний на рівні угруповання. Зв'язок організму із середовищем має характер тривалий і нерозривний, і організм не може існувати поза середовищем. На Землі розрізняють чотири типи життєвого середовища: водне, наземне (повітряне), ґрунтове та тіло іншого організму.

Екологічні фактори можуть бути об'єднані за природою їхнього походження або залежно від їхньої динаміки та дії на організм. За характером походження розрізняють:

- абіотичні фактори, котрі зумовлюються дією неживої природи і поділяються на кліматичні (температура, світло, сонячна радіація, вода, вітер, кислотність, солоність, вогонь, опади тощо), орографічні (рельєф, нахил схилу, експозиція) та геологічні.

- біотичні - дія одних організмів на інші, включаючи всі взаємовідносини між ними.

- антропогенні фактори вплив на живу природу життєдіяльності людини.

2. Класифікація екологічних факторів

Організм, як елементарна частка живого світу в середовищі свого існування перебуває під одночасним постійним впливом кліматичних, едафічних, біотичних факторів, які сукупно називають екологічними.

Екологічний фактор здатний виявляти прямий вплив на живі організми хоча б протягом однієї з фаз їх розвитку. Сюди не належать такі елементи, як висота над рівнем моря, глибина у водоймах, оскільки вони проявляються через показники безпосереднього впливу - атмосферний тиск, інсоляцію, температуру.

Екологічна специфікація окремих видів призводить до того, що одні і ті самі фактори мають для різних видів різне значення, для одних вони є основними і вони не можуть без них обійтися, а для інших менше відчувають їх вплив, а для третіх він взагалі не відчутний.

Тому класифікація факторів середовища передбачає групування їх за ознакою подібної дії на організм.

Класичним об'єктом екології є - моноцен (система особина-середовище).

Предметом екологічних досліджень організму є екологічні акції і реакції, які відбуваються у моноцені. Однак виникають ситуації коли організм як біологічний елемент не може існувати один (колонія організмів). У такому випадку піде мова про екологію колонії організмів.

Важливо також визначити інший елемент моноцену - монотоп, або середовище організму, тобто абіотичний фактор.

Фактори середовища, які мають найбільше значення для організму зумовлені двома екологічними принципами Тінермана:

Перший принцип Тінермана: Живі організми пов'язані з середовищем передусім через свої життєві потреби. Цей принцип є методологічною основою, згідно з якою ведуть пошук факторів середовища, що впливають на організм, вивчаючи одночасно біологію одного виду та його потреби.

Вимоги організму виникають з його пристосувань, встановлених протягом тривалого часу. Ці пристосування тісно пов'язані з особливостями місцезростання, які вибирає даний вид у природі.

Другий принцип Тінермана випливає з першого. Адже відомо, що більшість видів поселяються лише в окремих місцях, які характеризуються специфікою системи середовищ них відносин. Кожний з біологічних видів займає певне місце в біоценозі - життєвому соціумі, ансамблі, до якого мусить бути пристосованим.

Класифікацію факторів утруднює те, що один і той самий чинник може відігравати різну роль стосовно різних організмів і буде зарахований до різних класифікаційних груп.

Класифікація Ніколсана - Швердтфегера

Для організму основні компоненти середовища - це переважно, ті які являють собою конструкційний і енергетичний матеріал. Цей класифікаційний поділ витікає з умов існування і охоплює:

1. Матеріальні фактори, присутність яких є вирішальною для існування та розвитку організму.

2. Умовні фактори, які можуть забезпечити діяльність окремих елементів організму, не створюючи продуктивної маси, лиш сприяючи перебігу реакцій.

Подальша класифікація вирізняла такі універсальні фактори, як температура, гравітація, наявність кисню, водне господарство організму.

Класифікація Мончадського

Оригінальною вона є бо враховує реакції живих організмів, що були піддані впливу факторів. Вона також бере до уваги, ступінь досконалості адаптації організмів, яка тим вища чим давніша така адаптація. Ідея адаптації полягає у певній кореляції організму з навколишнім середовищем існування. Мончадський виділяє такі фактори

1. Первинні періодичні фактори - фактори середовища, яким властива правильна періодичність

2. Вторинні періодичні фактори - які виникли внаслідок дії первинних.

Порівняно з первинними вторинні періодичні фактори не є такого древнього походження: живі організми пристосувалися до них не так давно і їх адаптації не є чітко вираженими.

Неперіодичні фактори - - це головним чином фактори, які в нормальних умовах не існують, а виявляються раптово. Тому організми не можуть до них пристосуватись.

Класифікація Дажо. Виділяє наступні групи факторів:

3) Фактори кліматичні.

4) Фактори фізичні.

5) Фактори кормові.

6) Фактори біотичні.

Класифікація Анедерварта - Берча

Подібна до попередньої класифікації, фактори середовища поділяються на 4 групи:

- Фізичні умови життя.

- Корм.

- Інші організми.

- Місцезростання.

Широко використовують і класифікацію факторів, побудовану на відмінних властивостях екосистеми і зовнішнього середовища. Наприклад, поміж екзогенних розрізняють метеорологічні (кліматичні), геологічні, гідрологічні, міграційні, антропогенні фактори, а серед ендогенних - мікрометереологічні, ґрунтові, водні, біотичні

3. Фактори за характером походження

Коротко розглянемо групи факторів, об'єднаних характером походження.

Абіотичні фактори. Серед них особливо виділяється група кліматичних факторів. Дія багатьох абіотичних факторів, включаючи рельєф, вітер, тип ґрунту тощо виявляється опосередковано - через температуру і вологість. Внаслідок цього на невеликій ділянці земної поверхні кліматичні умови можуть суттєво відрізнятися від середніх для даного регіону в цілому. Температура і кількість опадів (дощу або снігу) визначають розташування на земній поверхні основних природних зон. Різноманітність природних комплексів часто визначається особливостями ґрунтів, від яких залежить надходження вологи. Один і той же фактор щодо різних організмів може відігравати різноманітну роль і завдяки цьому переміщуватися у класифікації з однією групи в іншу. Яскравим прикладом цього явища може бути світло. Для рослин воно є джерелом енергії при фотосинтезі, для багатьох наземних тварин світло може бути основним фактором. Для ґрунтових організмів або мешканців печер, як і для організмів, що живуть у глибинах морів, цей фактор не має значення, оскільки протягом всього життя ці організми не зустрічаються з його дією.

Екологічні фактори діють на організм різними шляхами. У найпростішому випадку має місце прямий вплив. Так, сонячне проміння освітлює ящірку, яка лежить нерухомо, і тіло її нагрівається. З іншого боку, дуже часто екологічні фактори впливають на організм опосередковано, через безліч проміжних ланок. Наприклад, поєднання високої температури повітря з низькою вологістю і відсутністю дощів призводить до посухи, іноді це набуває катастрофічного характеру (вигоряє рослинність, травоїдні мігрують або гинуть).

Біотичні фактори. Це форми впливу живих організмів один на одного. Основною формою такого впливу в більшості випадків є харчові зв'язки, на базі яких формуються складні ланцюги і ланки харчування. Крім харчових зв'язків, в угрупованнях рослинних і тваринних організмів виникають просторові зв'язки. Все це є підставою для формування біотичних комплексів. Виділяють різні форми біотичних відносин, які можуть бути найрізноманітнішими - від дуже сприятливих до різко негативних.

Між представниками різних видів організмів, що населяють екосистему, крім нейтральних, можуть існувати такі види зв'язків:

конкуренція - боротьба між представниками різних видів за їжу, повітря, воду, світло, життєвий простір; боротьба тим жорстокіша, чим більш споріднені й близькі за вимогами до умов середовища види організмів, що конкурують;

мутуалізм - представники двох видів організмів своєю життєдіяльністю сприяють один одному, наприклад комахи, збираючи нектар, запилюють квіти; мурашки, опікаючи попелиць, живляться їхніми солодкими виділеннями;

коменсалізм - коли від співжиття представників двох видів виграє один вид, не завдаючи шкоди іншому, наприклад, рибка-прилипайко знаходить захист і живиться біля акул (мутуалізм і коменсалізм називають ще симбіозом);

паразитизм - одні істоти живляться за рахунок споживання живої тканини господарів, наприклад, кліщі, блощиці, воші, глисти, омела, деякі гриби тощо;

хижацтво - одні організми вбивають інших і живляться

алелопатія - одні організми виділяють речовини, шкідливі для інших, наприклад, фітонциди, що виділяються деякими вищими рослинами, пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів; токсини, що виділяються під час «цвітіння» води у водоймищах, отруйні для риби та інших тварин.

Антропогенні фактори зумовлені діяльністю людини, вплив її на природу може бути як свідомим, так і стихійним, випадковим. Користуючись знанням законів розвитку природи, людина свідомо виводить нові високопродуктивні сорти рослин, породи тварин, усуває шкідливі види, творить нові природні комплекси. Процес взаємодії людини з природою почався з моменту появи людини на Землі і весь час зростає.

4. Фактори за характером їхньої дії

Стабільні фактори - ті, що не змінюються протягом тривалого часу (земне тяжіння, сонячна стала, склад атмосфери та інші). Вони зумовлюють загальні пристосувальні властивості організмів, визначають належність їх до мешканців певного середовища планети Земля.

Змінні фактори, які, у свою чергу, поділяються на закономірно змінні та випадково змінні. До закономірно змінних належить періодичність добових і сезонних змін. Ці фактори зумовлюють певну циклічність у житті організмів (міграції, сплячку, добову активність та інші періодичні явища і життєві ритми). Випадково змінні фактори об'єднують біотичні, абіотичні та антропогенні фактори, дія яких повторюється без певної періодичності (коливання температури, дощ, вітер, град, епідемії, вплив хижаків та інші).

До середини XX століття людина, за визначенням В.І. Вернадського, стала найбільш могутньою геологічною силою на нашій планеті. Різко зріс вплив людської діяльності на довкілля, що призвело до порушення природних зв'язків. Так, внаслідок вирубування лісів, пустелі різко пришвидшили свій наступ на зелені зони. Діяльність людини змінює умови навколишнього середовища, а середовище, в свою чергу впливає на життя, здоров'я та життєдіяльність як окремої людини, так і людської популяції загалом.

Принцип дії екологічних факторів

Дія екологічних факторів середовища на організм відбувається за двома схемами. Першу з них характеризує принцип «все або нічого», яке ілюструє явище хижацтва. Наслідком зустрічі хижака та жертви може бути або загибель жертви, чи її втеча і подальше існування. Проміжні стани тут практично виключаються.

Більшість факторів впливає на організм за принципом градієнтів.

Це означає, що певна напруженість діючого фактора зумовлює відповідне йому посилання екологічної реакції організмів. Типовим прикладом дії градієнтів середовища є характерна поясність рослинного покриву в умовах гірських мегасхилів. Цей тип взаємодії організмів та середовища включає більшість факторів (кліматичні, ґрунтові, гідрологічні, орографічні) які входять до складу досліджень аутекології.

Екологічні фактори по - різному впливають на живі організми, зокрема:

1. Усувають окремі види з території, кліматичні, фізико-хімічні особливості яких їм не підходять, і таким чином замінюють їх географічне поширення. Засолення підтоплених земель чи осушення боліт веде до усунення з цих територій багатьох видів аборигенної флори і фауни та появи угруповань галофітів чи ксерофітів.

2. Змінюють плодовитість і смертність окремих видів шляхом впливу на кожен з них, викликаючи міграції та впливаючи на щільність популяції. Наприклад, використання гербіцидів чи мінеральних добрив призводить до хімічного забруднення водоймищ, а це в свою чергу до загибелі жаб та інших видів, які є джерелом харчування лелек. Така ситуація зумовлює міграцію птахів і інші місця і зменшення їхньої щільності, а часто до повного знищення популяції

3. Сприяють появі адаптативних модифікацій: кількісних змін обміну речовині таких якісних змін, як зимова та літня сплячка, фотоперіодизм, діапауза.

Поділ екологічних факторів на абіотичні та біотичні став класичним. До перших належать фактори кліматичні, ґрунтові; до других - хижацтво, конкуренція, паразитизм. Ця класифікація є простою і добре сприймається. Однак не завжди, наприклад, температура є фактором абіотичним. Коли у вулику температура падає до 13, бджоли починають рухатися, і таким чином збільшують температуру повітря. Підвищення температури повітря результат діяльності живих організмів, тобто біотичного фактора.

Закон екологічної толерантності

Поняття про лімітуючий вплив максимуму ввів В. Шелфорд, який сформулював закон толерантності - стійкості живих організмів до дії факторів середовища. Після появи цього закону вчені провели багато дослідів, завдяки яким вдалося встановити межі існування організмів. Адже вивчаючи їх зв'язки з середовищем, екологія бере в основному критерії виживання та розмноження. Якраз ці фактори визначають екологічні фактори визначають екологічні шанси окремих видів на виживання в даному середовищі.

Більшість біологічних видів пристосовані не до визначених величин даного фактору, а до меж його змін у природі, а також його тимчасових коливань.

Ю. Одум наводить ряд положень, які доповнюють закон толерантності:

1. Організми можуть мати широкий діапазон толерантності стосовного одного фактора і вузький стосовно іншого

2. Організми з широким діапазоном толерантності до всіх факторів, як правило вирізняються великою розповсюдженістю в природі.

3. Якщо умови за одним фактором не оптимальні для виду, то можна звузити і діапазон толерантності до інших екологічних факторів.

4. В природі організми дуже часто потрапляють в умови, які не відповідають оптимальному значенню того чи іншого фактору, виявленого в лабораторії і тоді в ролі компенсуючого виступає інший фактор.

5. Період розмноження організмів є надзвичайно критичним. Межі толерантності для особин які розмножуються з насіння, яєць, ембріонів є значно вужчими ніж для дорослих рослин чи тварин.

В основу екологічної характеристики організмів покладено їх реакцію на вплив середовища. Організм здатний вижити лише в діапазоні мінливості даного фактору. Як дуже високі так і дуже низькі значення факторів навколишнього середовища є згубними для організму про рогове значення даного фактору виражене у цифрах, вище або нижче якого організм не може існувати, називають критичною точкою. Між цими критичними точками і розташована зона екологічної толерантності. У межах зони екологічної толерантності напруженість факторів середовища є різною. Поряд з критичними точками розташовані песимальні зони, в яких діяльність організму є обмеженою дією зовнішніх умов.

Далі розташовані зони комфорту, в яких спостерігається чітке зростання екологічних реакцій організму. В центрі знаходиться зона оптимуму, яка є найсприятливішою для функціонування організму.

Висновок

Людина й суспільство повинні докорінно змінити своє ставлення до природи та її ресурсів. У наш час людство спроможне виробляти достатню кількість сільськогосподарської й промислової продукції, не завдаючи шкоди навколишньому середовищу. Досягнення науки й техніки відкривають не тільки можливості для задоволення потреб людини, але й створюють передумови для збереження і примноження ресурсів Землі. Людство в змозі істотно поліпшити умови, які склалися в біосфері планети. У розв'язанні цього завдання важливу роль відіграють екологічні освіта та виховання всього населення, особливо молоді, якій жити й працювати в наступному тисячолітті.

Планета вже не витримує антропогенного тиску: подвоєння населення всього за кілька десятирічь та його концентрація головним чином у містах. Стрімкий приріст економічної активності менш ніж за століття; некероване зростання різних перетворень у сільському господарстві, енергетичних і промислових системах; супермілітаризація суспільства та накопичення великої кількості глобально небезпечної ядерної та хімічної зброї

У наш час традиційні кордони між країнами, націями з екологічної точки зору стають прозорими, прониклими, а діяльність, яка колись вважалася винятково «внутрішньою справою», сьогодні зумовлює екологічну ситуацію, розвиток і виживання інших країн. Отже, всі ми «пов`язані» між собою

Глобальна проблема екологічного забруднення буде існувати до тих пір, поки все людство не об`єднається для її вирішення, тому що від цього належить майбутнє наступних поколінь. Як говорить древня індійська сентенція: «Природа - це не те, що ми отримали у спадщину від пращурів, а те що ми взяли у позику від нащадків.

Список використаної літератури

1. Архаров. Л.М. Екологічні системи. Підручник для вищих навчальних закладів. - К.: Генеза, 1994 - 300 с.

2. Заставний Ф.Д. Основи екології. Підручник для вищих навчальних закладів. - К.: Форум, 2000 - 360 с.

3. Екологія. / Під ред. О. І. Шавлія - Львів: Світ, 1995 - 320 с.

4. Екологія. Теоретичні питання / Під ред. Г.К. Бутицьгого - К.: Наукова думка, 2003 - 250 с.

5. Яременко. Р.Л. Екологія - теорія та практика. К.: Товариство «Знання», 2004 - 600 с.

Размещено на Allbest.ru