Типы экологических взаимоотношений. Основные типы экологического воздействия — Гипермаркет знаний Примеры экологических взаимоотношений

Два вида любых организмов, живущих на одной территории и контактирующих друг с другом, вступают в различные отношения между собой.

Все биотические связи можно разделить на 6 групп: ни одна из популяций не влияет на другую (0,0); взаимовыгодные полезные связи (++); отношения, вредные для обоих видов (--); один из видов получает выгоду, другой испытывает угнетение (Н--); один вид получает пользу, другой ничего не испытывает (+0); один вид угнетается, но другой не извлекает пользы (-0).

Если два вида не влияют друг на друга, то имеет место нейтрализм. (00). В природе истинный нейтрализм очень редок, поскольку между всеми видами возможны опосредованные взаимодействия, эффекта которых мы не видим просто в силу неполноты наших знаний.

Для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно, в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы -- это аменсализм (-0). Пример аменсализма -- светолюбивые травы, растущие под елью и страдающие от сильного затенения.

Форма взаимоотношений, при которой один вид получает какое-либо преимущество, не принося другому ни вреда, ни пользы, называется комменсализмом (+0). Например, крупные млекопитающие (собаки, олени) служат разносчиками плодов и семян с зацепками (вроде репейника), не получая от этого ни вреда, ни пользы. Проявления комменсализма разнообразны, поэтому в нем выделяют ряд вариантов:

«нахлебничество» -- потребление остатков пищи хозяина. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной пищи, или акул с рыбами-прилипалами;

«сотрапезничество» -- потребление разных веществ или частей одной и той же пищи. Пример -- взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов, перерабатывающих органические вещества перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли;

«квартирантство» -- использование одними видами других (их тел, их жилищ) в качестве своих убежищ или жилищ. Такой тип взаимоотношений широко распространен у растений -- примером могут служить лианы и эпифиты (орхидеи, лишайники, мхи), поселяющиеся непосредственно на стволах и ветвях деревьев.

В природе часто встречаются взаимовыгодные связи видов, при которых организмы получают обоюдную пользу (++). К этой группе взаимополезных биологических связей относятся многообразные симбиотические взаимоотношения организмов -- симбиоз. Обязательное условие симбиотических отношений -- совместная жизнь, определенная степень сожительства организмов. Классическим примером симбиоза являются лишайники, представляющие собой тесное взаимовыгодное сожительство грибов и водорослей.

Одним из типов взаимополезных связей (++) является и протокооперация (то есть первичное сотрудничество). При этой форме совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них, а значит, не является непременным условием выживания. Примером прото-кооперации можно назвать распространение муравьями семян некоторых растений леса, опыление пчелами разных луговых растений.

Более тесные взаимовыгодные отношения, при которых присутствие каждого из двух видов становится обязательным, называется мутуализмом (++). Таковы, например, взаимоотношения узкоспециализированных к опылению растений (инжир, купальница, дурман, орхидные) с опыляющими их видами насекомых.

Если два и более вида обладают сходными экологическими требованиями и обитают совместно, между ними могут возникнуть взаимоотношения отрицательного типа, которые называются конкуренцией (--).

В общем смысле слово «конкуренция» означает соперничество, соревнование. В самом деле, когда две популяции используют одни и те же ресурсы (тем более дефицитные), то между видами неизбежно возникает соперничество за овладение этими ресурсами. Каждый вид при этом испытывает угнетение, что отрицательно сказывается на росте и выживаемости организмов, на численности их популяций.

Хищничество (Н--) -- широко распространенный тип взаимоотношений организмов, при котором представители одного вида убивают и поедают представителей другого. Хищничество -- одна из форм пищевых отношений.

Для типичного хищника (волка, рыси, норки) характерно охотничье поведение. Но кроме хищников-охотников существует большая группа хищников-собирателей, способ питания которых заключается в простом поиске и сборе добычи. Таковы, например, многие насекомоядные птицы, собирающие пищу на земле, в траве или на деревьях.

Типы межвидовых взаимодействий:

1) Конкуренция - виды оказывают друг на друга негативное воздействие;

2) Мутуализм - облигатный симбиоз (виды не могут существовать друг без друга);

3) Протокооперация – факультативный симбиоз(виды могут существовать отдельно, но совместное существование приносит им обоим пользу, например, актинии и крабы);

4) Комменсализм - один вид извлекает пользу от сожительства, другой вид – нет, например, обитатели нор;

5) Нейтрализм – виды не оказывают друг на друга никакого влияния;

6) Аменсализм – один вид угнетает рост и размножение другого, например, сосуществование крупных и мелких растений;

7) Хищничество – поедание одного вида (жертва) другим видом (хищник);

б) Фитогенные факторы – формы взаимоотношений между растениями бывают: прямые (механические), косвенные (через животных, микроорганизмов).

Растения могут быть взаимосвязаны между собой через животных, например: энтомофилия – опыление при помощи насекомых, орнитофилия – птиц и др., животные распространяют семена и плоды растений.

Среда жизни – одно из основных экологических понятий, под которым понимается комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов (особи, популяции, сообщества). У каждой особи своя особая среда жизни: физические, химические и биотические условия, не выходящие за пределы чувствительности и устойчивости к ним данного вида.

Термин «среда» в экологии применяется в широком и узком смысле слова.

В широком смысле среда – это окружающая среда.

Окружающая среда – это совокупность всех условий жизни (материальных тел, явлений, энергии влияющих на организм) существующих на планете Земля.

Среда – в узком смысле слова – это среда обитания.

Среда обитания – это часть природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Среда обитания каждого организма многообразна и изменчива. Она слагается из множества элементов живой и неживой природы, а также элементов, привносимых человеком в результате хозяйственной деятельности.

Следовательно: совокупность природных условий и явлений, окружающих живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии, называется средой обитания .

Роль среды двояка. Прежде всего, живые организмы получают из среды, в которой обитают, пищу и энергию. Кроме того, различные среды ограничивают распространение организмов по земному шару.

Число видов животных и растений в водной среде значительно меньше, чем наземных, что говорит о том, что эволюция на суше проходила гораздо быстрее. Наиболее богатый растительный и животный мир морей и океанов тропических областей – Тихого и Атлантического океанов. Основная масса организмов Мирового океана сосредоточена в сравнительно небольшой по площади зоне морских побережий умеренного пояса.

В Мировом океане толща воды носит название «пелигиаль», дно – «бенталь», береговая часть – «литораль», она наиболее богата растениями и животными. Обитатели водной среды называются гидробионтами. Пелагические организмы – нектон (рыбы, китообразные) и планктон (низшие ракообразные, одноклеточные водоросли и др.), а обитатели дна – бентос (придонные водоросли, рыбы). Одной из специфических особенностей водной среды является наличие большого количества мелких частиц органического вещества – детрита (высококачественная пища для водных организмов).

Обитатели водоемов выработали соответствующие приспособления к подвижности водной среды, в частности, обтекаемую форму тела, способность дышать растворенным в воде кислородом при помощи жабр и др.

Водная среда оказывает влияние на ее обитателей. В свою очередь, живое вещество гидросферы воздействует на среду обитания, перерабатывает ее, вовлекая в круговорот веществ. Известно, что вода всех видов водоемов разлагается и восстанавливается в биотическом круговороте за 2 млн. лет, т.е. вся она прошла через живое вещество планеты не одну тысячу раз.

Наземно-воздушная среда - Наземная среда самая сложная по экологическим условиям. Экологические факторы здесь отличаются рядом специфических особенностей: сильные колебания температур, более интенсивный свет, меняющаяся влажность в зависимости от сезона года, времени суток и географического положения.

Особенностью этой среды является то, что организмы, обитающие здесь, окружены воздухом – газообразной средой, характеризующейся низкой влажностью, плотностью, давлением, а также высоким содержанием кислорода.

Воздушная среда имеет малые плотности и подъемную силу, незначительную опорность, поэтому в ней нет постоянно живущих организмов - все они связаны с землей, а воздушную среду используют только для перемещения или (и) для поиска добычи. Воздушная среда оказывает на организмы физическое и химическое воздействие.Физические факторы воздушной среды: движение воздушных масс обеспечивает расселение семян, спор и пыльцы растений. Атмосферное давление оказывает существенное влияние на жизнь позвоночных животных - они не могут жить выше 6000 м над уровнем моря.

Химические факторы воздушной среды обусловлены однородным в качественном и количественном отношении составом атмосферы: в наземных условиях содержание кислорода находятся в максимуме, а углекислого газа - в минимуме толерантности растений, в почве - наоборот - кислород становится лимитирующим фактором для аэробов - редуцентов, что замедляет разложение органики.

У обитателей наземной среды в процессе эволюции выработались специфические анатомо-морфологические, физиологические, поведенческие адаптации. У них в ходе эволюции появились органы, обеспечивающие непосредственное усвоение атмосферного кислорода в процессе дыхания (устьица растений, легкие у животных), сложные приспособления для защиты от неблагоприятных факторов (защитный покров тела, механизмы терморегуляций, большая подвижность, периодичность и ритмика жизненных циклов и др.).

Почвенная среда. Почва представляет собой сложную трехфазную систему, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. Почва обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку она тесно связана с жизнедеятельностью организмов. Все свойства почвы во многом зависят не только от климатических факторов, но и от жизнедеятельности почвенных организмов, которая механически перемешивает ее и перерабатывает химически, создавая в конечном итоге необходимые для себя условия. Свойства почвы в своей совокупности создают определенный экологический режим, основными показателями которого служат гидротермические факторы и аэрация. Хорошо увлажненная почва легко прогревается и медленно остывает.

Всех почвенных обитателей можно разделить на экологические, исходя из размеров степени подвижности: микробиотоп, мезобиота, макробиотоп, макробиота.

По степени связи со средой: геобионты, геофилы, геоксены.

Живой организм всецело зависит от среды и немыслим без неё. В природе на любой организм сразу действует множество абиотических и биотических факторов, они тесно взаимосвязаны и не могут заменять друг друга. Экологические факторы могут оказывать как прямое, так и косвенное воздействие на организм, а также действуют с разной интенсивностью.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма называется оптимальной, или Оптимумом .

Сочетание условий среды, обеспечивающее наиболее успешный рост, развитие и размножение вида (популяции) называют Биологическим оптимумом.

Часто в природе бывает так, что одни экологические факторы находятся в изобилии (например, вода и свет), а другие (например, азот) - в недостаточных количествах. Факторы, снижающие жизнеспособность организма, называют ограничивающими (лимитирующими). Например, ручьевая форель живет в воде с содержанием кислорода не менее 2 мг/л. При содержании в воде кислорода менее 1,6 мг/л форель гибнет. Кислород - ограничивающий фактор для форели. Ограничивающим фактором может быть не только его недостаток, но и избыток. Тепло, например, необходимо всем растениям. Однако если продолжительное время летом стоит высокая температура, то растения даже при увлажненной почве могут пострадать из-за ожогов листьев. Следовательно, для каждого организма существует наиболее подходящее сочетание абиотических и биотических факторов, оптимальное для его роста, развития и размножения. Наилучшее сочетание условий называют биологическим оптимумом. Выявление биологического оптимума, знание закономерностей взаимодействия экологических факторов имеют большое практическое значение. Умело поддерживая оптимальные условия жизнедеятельности сельскохозяйственных растений и животных, можно повышать их продуктивность.

Чем больше отклонения от оптимума, тем губительнее действует экологический фактор на организм.

Диапазон действия экологического фактора имеет границы – максимум и минимум. Максимальное и минимальное значения экологического фактора, при которых ещё возможна жизнь, называют пределом выносливости (нижние и верхние границы выносливости).

Способность организмов выдерживать определенные колебания экологических факторов, приспосабливаться к новым условиям и осваивать разные среды обитания называется экологической валентностью (толерантностью).

ТОЛЕРАНТНОСТЬ – это способность организмов выдерживать определенный диапазон изменения условий жизни.

Виды организмов с низкой толерантностью (живущие в узком диапазоне действия экологических факторов) называются СТЕНОБИОТНЫМИ, а с широкой толерантностью – ЭВРИБИОТНЫМИ.

Экологическая амплитуда – это ширина диапазона колебаний экологического фактора, например: температура от -50 до +50.

При помещении организма в новые условия он через некоторое время адаптируется к ним, следствием этого является изменение физиологического оптимума, или сдвиг купола толерантности.

Такие сдвиги называются АДАПТАЦИЕЙ или Акклиматизацией.

Лимитирующий фактор (ограничивающий) – это фактор, интенсивность действия которого выходит за пределы выносливости организма.

Иначе говоря, тот фактор, который является ведущим в ограничении приспособительных возможностей организма в конкретной среде, называется – лимитирующим.

Например, на Севере лимитирующим фактором является низкая температура, а в пустыне – вода. Именно лимитирующие факторы ограничивают распространение видов в природе.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель: изучить типы взаимоотношений организмов между собой.

Задачи:

образовательные:

Расширить и углубить знания обучающихся о типах взаимоотношений между организмами;

Повысить усвояемость информации за счёт использования новых компьютерных технологий;

развивающая:

Развить коммуникативную культуру обучающихся;

воспитательные:

Воспитать любовь и уважительное отношение к природе, своей малой Родине;

Оборудование и материалы:

Мультимедийный проектор;

Интерактивная доска.

Программные ресурсы:

Офисные технологии (Microsoft Word, Microsoft Power Point, Microsoft Picture Manager);

Разработка мультимедийной презентации.

Тип урока: информационный. Изучение нового материала.

Форма проведения урока: лекция с элементами эвристической беседы (диалога).

Методы проведения урока: словесные, наглядные.

Ход урока

1. Организационно-мотивационный момент.
2. Изучение нового материала.
3. Закрепление изученного материала.
4. Домашнее задание.

Примчание. Данная тема изучается на уроках биологии как в 9, так и в 11 классах. Также этот материал можно использовать и на уроках экологии. Поэтому домашнее задание не прописывается.

Изучение нового материала

1. Вступление учителя

В природных условиях каждый живой организм живёт не изолировано. Его окружает множество других представителей живой природы. И все они взаимодействуют друг с другом. Взаимодействия между организмами, а также влияние их на условия жизни представляют собой совокупность биотических факторов среды. Наша задача, разобраться какие типы взаимоотношений встречаются в природе. (Cлайд 1.)

2. Знакомство учащихся с целью и задачами урока. (Cлайды 2, 3).

3. Популяции любых организаций, живущих на одной территории и контактирующие друг с другом, вступают в различные взаимоотношения между собой. Положение популяции (или вида) при разных формах взаимоотношений обозначается условными знаками. Знак (-) “минус” означает неблагоприятное влияние (вид испытывает угнетение или вред). Знак (+) “плюс” обозначает благоприятное влияние (вид извлекает пользу). Знак (0) “ноль” показывает, что отношения безразличны (отсутствие влияния). Таким образом, биотические отношения можно разделить на 6 групп (слайд 5).

4. Изучать типы взаимоотношений мы будем заполняя таблицу (слайд 6).

Типы взаимоотношений	Характеристика	Примеры

5. Рассмотрим в общих чертах основные типы взаимоотношений.

Рассказ учителя сопровождается показом слайдов, и ученики заполняют таблицу.

Типы взаимоотношений	Характеристика	Примеры
Нейтрализм (слайд 7)	Оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга.	белки и лоси в одном лесу не контактируют друг с другом.
Аменсализм (слайд 8)	Для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно (он испытывает угнетение), в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы	Светолюбивые травы, растущие под елью
Комменсализм Нахлебничество (слайд 10,11) Сотрапезничество (слайд 12) Квартиранство (слайд 13–20)	Один вид получает преимущество, выгоду, на принося другому ни вреда, ни пользы: Потребление остатков пищи хозяина оба вида потребляют разные вещества или части одной и той же пищи. Один вид использует другой (его тело или его жилище) в качестве убежища или своего жилья.	Гиены подбирают остатки недоеденной львами добычу Разные бактерии перерабатывают разные органические вещества сгнивших растений, а растения потребляют эти минеральные вещества 6. Таковы типы взаимоотношений в природе. Необходимо помнить, что тип взаимодействия конкретной пары может измениться в различных условиях в зависимости от стадий их жизненных циклов. Вывод: Все перечисленные формы биологических связей между видами служат регуляторами численности животных и растений в биоценозе, определяя его устойчивость 7. Д/з? (Письменно в тетрадях) 1.Чем можно объяснить длительное сосуществование конкурирующих видов в природе? 2. каковы отрицательные последствия уничтожения хищников в природе? Задания на закрепление и проверку изученного материала Я привожу ряд заданий, которые учитель может использовать на своё усмотрение, как на уроках, так и при составлении олимпиадных заданий, а так же при подготовке к ЕГЭ Задание № 1. Прочитайте текст и дайте подробный ответ на вопрос. 1. Что может быть хуже змей? Одна местность “славилась” обилием змей. Они чуть ли не на каждом шагу встречались в поле, кишели в копнах, заползали во дворы и сараи. В конце концов, местные жители “собрались с духом” и объявили беспощадную войну ползучим тварям. Змей беспощадно уничтожали, хотя, правду говоря, случаев нападения змей на людей не было. Борьба увенчалась успехом. В результате победы жить в этой местности стало гораздо хуже. Как вы думаете, почему? Ответ. Местность атаковали мыши! Они портили продукты, уничтожали зерно на корню и в хранилищах, разносили болезни. С ними начали бороться при помощи ядохимикатов - стали погибать птицы, полезные звери. Убытки оказались огромны. Наконец однажды кто-то догадался и привез из соседнего района несколько змеек… 2. Волк оленю друг? В одном из канадских заповедников уничтожили всех волков, чтобы добиться увеличения стада оленей. Удалось ли таким образом достичь цели? Ответ. Уничтожение волков приведет к появлению и распространению болезней в стаде оленей, увеличению числа слабых и больных особей, к гибели и вымиранию оленей. Как исправить ошибку? - Выпустить в заповедник волков. 3. Яблонька садовая, чем ты не лесная? Ответ. В естественных условиях растения окружены “защитниками”. Пижма, полынь, бузина, мята - эти растения выделяют сложные эфиры, которые очень сильно действуют на насекомых-вредителей. В промышленной монокультуре этого полезного взаимодействия нет. Задание № 2. Из предложенных вариантов выберите верный. 1. Взаимодействие между популяцией лосей и синицами в лесу: ни одна популяция напрямую не влияет на другую. Данный тип взаимодействия называется: 1) нейтрализм; 2) аменсализм; 3) мутуализм; 4) протокооперация. 2. Сосна подавляет рост светолюбивой травы под собой, сама не испытывает отрицательного воздействия. Данный тип взаимодействия называется: 1) комменсализм; 2) аменсализм; 3) мутуализм; 4) протокооперация. 3. Если в экологической системе два или более вида со сходными экологическими требованиями обитают совместно, между ними возникают взаимоотношения отрицательного типа. Например, если лиса поймала полёвку, значит, сове она не достанется. Данный тип взаимодействия называется: 1) конкуренция; 2) аменсализм; 3) хищничество; 4. Форма взаимоотношений, при которой один вид получает какое –либо преимущество, но не принося другому ни вреда, ни пользы, например, взаимоотношение между акулой и рыбой-прилипалой, - такая форма взаимоотношений называется: 1) протокооперация; 2) мутуализм; 3) комменсализм; 4) аменсализм. 5. Нахлебничество – потребление остатков пищи за каким-то организмом (песцы в тундре следуют за медведем и доедают остатки его пищи). Данная форма взаимоотношений называется: 1) комменсализм; 2) аменсализм; 3) мутуализм; 4) протокооперация. 6. Сотрапезничество – потребление разных веществ одного и того же ресурса (взаимоотношения между почвенными бактериями, перерабатывающими растительные остатки до минеральных солей, и высшими растениями, которые используют образовавшиеся при этом минеральные соли). Данная форма взаимоотношений называется: 1) комменсализм; 2) аменсализм; 3) мутуализм; 4) протокооперация. 7. Квартиранство – использование одними видами других в качестве убежища или жилища (рыба горчак откладывает икру в мантийную полость двустворчатого моллюска; лишайники на коре деревьев). Данная форма взаимоотношений называется: 1) комменсализм; 2) аменсализм; 3) мутуализм; 4) протокооперация. 8. Взаимоотношения, каких организмов относятся к симбиотическим: 1) бобовые растения и азотфиксирующие бактерии; 2) белки и лоси; 3) щука и судак; 4) человек и виру гриппа. 9. Как называются отношения между аскаридой и человеком: 1) симбиоз; 3) конкуренция; 4) хищничество. 10. На рисунке изображены рак-отшельник и актиния. К какому типу взаимоотношений относятся взаимоотношения этих организмов. 2) конкуренция; 3) симбиоз; 4) хищничество. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 1 3 1 1 1 1 2 3 Задание № 3. Вставьте в текст “Взаимоотношения живых организмов” пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу. Взаимоотношения живых организмов Между видами живых организмов существуют разные типы взаимоотношений. Взаимоотношения, при которых один из участников - ______(А) – умерщвляет другого________(Б) и использует его в качестве пищи, называется _________ (В). Частым случаем этого типа взаимоотношений является _____________ (Г) – умерщвление и поедание себе подобных. А Б В Г 5 6 4 3 Задание № 4. Установите соответствие между организмами и типом отношений между ними. Для этого к каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов. За каждый правильный ответ 2 балла. Всего 10 баллов. А Б В Г Д 1 2 1 2 2 Используемая литература Для подготовки презентации и конспекта урока. Е.А. Криксунов., В.В. Пасечник. Экология: 9 класс: Учебн. для общеобразоват. учеб. Заведений – М.: Дрофа, 1995. С.Г. Мамонтов. Биология. Общие закономерности. 9 класс: Учеб. Для общеобразовательных учреждений – М.: Дрофа, 2004. http://ru.wikipedia. свободная энциклопедия Википедия. Для тестовых заданий. А.А. Кириленко. Биология. 9 класс. Подготовка к ГИА – 2012: - Ростов на Дону: Легион, 2011. А.В. Пименов. - Биология. 11-й класс. Тематические тестовые задания для подготовки к ЕГЭ. – Ярославль: Академия развития, 2011.

Все многообразие взаимоотношений между организмами можно разделить на два основных типа: антагонистические и неантагонистические .

Хищничество – форма взаимоотношений организмов разных трофических уровней, при которой один вид организмов живёт за счёт другого, поедая его.

Конкуренция – форма взаимоотношений, при которых организмы одного трофического уровня борются за пищу и другие условия существования, подавляя друг друга.

Основные формы неантагонистических взаимодействий: симбиоз, мутуализм и комменсализм.

Симбиоз (сожительство) – это обоюдовыгодные, но необязательные взаимоотношения разных видов организмов.

Мутуализм (взаимный) – взаимовыгодные и обязательные для роста и выживания отношения организмов разных видов.

Комменсализм (сотрапезник) – взаимоотношения, при которых один из партнеров извлекает выгоду, а другому они безразличны.

Круговорот веществ

Большой круговорот веществ в природе (геологический) обусловлен взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и перераспределяет вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли. Некоторое количество веществ может на время выбывать из биологического круговорота (осаждаться на дне океана, морей, выпадать в глубины земной коры). Но большой круговорот – это и круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу.

Малый круговорот веществ в биосфере (биогеохимический) совершается лишь в пределах биосферы. Сущность его – в образовании живого вещества из неорганического в процессе фотосинтеза и в превращении органического вещества при разложении вновь в неорганические соединения.

Химические элементы образуют замкнутую систему (цикл), в которой атомы используются многократно. Суть цикла в следующем: химические элементы, поглощённые организмом, впоследствии его покидают, уходя в абиотическую среду, затем, через какое–то время, снова попадают в живой организм и т.д. Такие элементы называют биофильными [Ананьева, 2001].

1.3.3. Экологические факторы

Экологические факторы – движущая сила, причина какого–либо процесса, явления – любой элемент окружающей среды, способный прямо или косвенно влиять на живой организм, хотя бы на одном из этапов его индивидуального развития, называют экологическим фактором.
Экологические факторы среды принято делить на две группы:

1. факторы косной (неживой) природы – абиотические или абиогенные;

2. факторы живой природы – биотические или биогенные.

Абиотические факторы – это совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение организмов. Их делят на физические, химические и эдафические.

Физические факторы – это те, источник которых – физическое состояние или явление (механическое, температурное воздействие и др.), химические происходят от химического состава среды (солёность воды, содержание кислорода и др.), эдафические (почвенные) – это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающие воздействие как на организмы почвенной биоты, так и на корневую систему растений (влияние влажности, структуры почв, содержания гумуса и т. п. на рост и развитие растений).

Всё живое, окружающее организм в среде обитания, составляет биотическую среду. Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие.

Биотические факторы способны влиять на абиотическую среду, создавая микроклимат или микросреду: например, в лесу летом прохладнее и влажнее, а зимой – теплее. Но микросреда может иметь и абиотическую природу: под снегом, в результате его отепляющего действия, выживают мелкие животные (грызуны), сохраняются всходы озимых злаков.

Антропогенные факторы – факторы, порождённые человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение, эрозия почв, уничтожение лесов и т. д.).

В начале 70-х годов XX в. американский биолог и эколог Барри Коммонер обобщил системность в экологии в виде четырёх законов. Их соблюдение – обязательное условие любой деятельности человека в природе.

Биотические факторы , воздействующие на растения как первичные продуценты органического вещества, подразделяют на зоогенные и фитогенные.

Живое неотрывно от среды. Среда – одно из основных экологических понятий, которое означает весь спектр окружающих организм элементов и условий в той части пространства, где обитает организм, всё то, среди чего он живёт и с чем непосредственно взаимодействует. При этом организмы, приспособившись к определённому комплексу конкретных условий, в процессе жизнедеятельности сами постепенно изменяют эти условия, т. е. среду своего существования.

Несмотря на многообразие экологических факторов и различную природу их происхождения, существуют некоторые общие правила и закономерности их воздействия на живые организмы.

Для жизни организмов необходимо определённое сочетание условий. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма. Оно ограничивает (лимитирует) развитие организма, поэтому называется лимитирующим фактором.

Первоначально было установлено, что развитие живых организмов ограничивает недостаток какого-либо компонента, например, минеральных солей, влаги, света и т.п. В середине XIX века немецкий химикорганик Юстас Либих в 1840 г. первым экспериментально доказал, что рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в относительно минимальном количестве. Он назвал это явление законом минимума ; в честь автора его ещё называют законом Либиха:

Однако, как выяснилось позже, лимитирующим может быть не только недостаток, но и избыток фактора, например, гибель урожая из-за дождей, перенасыщение почвы удобрениями и т.п.

Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум, ввёл американский зоолог В. Шелфорд в 1913г., сформулировавший закон толерантности :

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения .

Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки , за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно. В соответствии с законом толерантности любой избыток вещества или энергии оказывается загрязняющим среду началом.

Виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобионтными (форель, орхидея), а виды, приспосабливающиеся к экологической обстановке с широким диапазоном изменения параметров, – эврибионтными (мыши, крысы, тараканы).

Состав среды

Состав водной среды . Большая часть поверхности Земли покрыто водой. Распространение и жизнедеятельность организмов в водной среде в значительной степени зависят от её химического состава. Тем не менее, проблемы, связанные с водой, возникают даже у водных организмов.

Состав воздуха . Состав воздуха в современной атмосфере находится в состоянии динамического равновесия, зависящего от жизнедеятельности живых организмов и геохимических явлений глобального масштаба.

Состав почв представляет собой продукт физического, химического и биологического преобразования горных пород, включающей твёрдые, жидкие и газообразные компоненты.

В процессе исторического развития живые организмы освоили четыре среды обитания . Первая – вода. В воде жизнь зародилась и развивалась многие миллионы лет. Вторая – наземно-воздушная – на суше и в атмосфере возникли и бурно адаптировались к новым условиям растения и животные. Постепенно преобразуя верхний слой суши – литосферы, они создали третью среду обитания – почву, а сами стали четвёртой средой обитания [Акимова, 2001].