A környezeti tényező túlmutat. Az állóképesség határain túlmutató környezeti tényezőt ún

A környezeti tényezők mindig együttesen hatnak az élőlényekre. Ráadásul az eredmény nem több tényező hatásának összege, hanem ezek kölcsönhatásának összetett folyamata. Ugyanakkor a szervezet vitalitása megváltozik, sajátos adaptív tulajdonságok keletkeznek, amelyek lehetővé teszik bizonyos körülmények között a túlélést, és tolerálják a különböző tényezők értékeinek ingadozását.

A környezeti tényezők szervezetre gyakorolt hatását diagram formájában ábrázolhatjuk (94. ábra).

A környezeti tényező szervezet számára legkedvezőbb intenzitását optimálisnak, ill optimális.

A faktor optimális hatásától való eltérés a szervezet létfontosságú funkcióinak gátlásához vezet.

Azt a határt, amelyen túl egy organizmus létezése lehetetlen, nevezzük állóképességi határ.

Ezek a határok különböző fajok, sőt ugyanazon faj különböző egyedei esetében is eltérőek. Például a légkör felső rétegei, a termálforrások és az Antarktisz jeges sivataga sok élőlény számára túlmutat az elviselhetőség határain.

A szervezet állóképességének határain túlmutató környezeti tényezőt ún korlátozó.

Felső és alsó határai vannak. Tehát a halak számára a korlátozó tényező a víz. A vízi környezeten kívül életük lehetetlen. A vízhőmérséklet 0 °C alá csökkenése az alsó, a 45 °C feletti emelkedés pedig a kitartás felső határa.

Rizs. 94. Egy környezeti tényező testre gyakorolt hatásának vázlata

Így az optimum tükrözi a különböző fajok életkörülményeinek sajátosságait. A legkedvezőbb tényezők szintjének megfelelően az élőlényeket hő- és hideg-, nedvesség- és szárazságtűrő, fény- és árnyéktűrő, sós és édesvízi élethez alkalmazkodó szervezetekre osztják fel. minél szélesebb az állóképesség határa, annál képlékenyebb a szervezet. Ezen túlmenően a különböző környezeti tényezőkkel szembeni állóképesség határa élőlényenként eltérő. Például a nedvességet kedvelő növények elviselik a nagy hőmérséklet-változásokat, míg a nedvesség hiánya káros rájuk. A szűken alkalmazkodó fajok kevésbé képlékenyek, és kismértékben bírják az állóképességet, a széles körben alkalmazkodó fajok képlékenyebbek, és széles körben ingadoznak a környezeti tényezőkben.

Az Antarktisz és a Jeges-tenger hideg tengerében élő halak számára az elviselhető hőmérséklet 4-8 °C. Ahogy a hőmérséklet emelkedik (10 °C fölé), leállnak a mozgásuk és hőkámorba esnek. Másrészt az egyenlítői és mérsékelt övi szélességi körökből származó halak elviselik a 10 és 40 °C közötti hőmérséklet-ingadozásokat. A melegvérű állatok kitartása szélesebb. Így a tundrában élő sarki rókák elviselik a -50 és 30 °C közötti hőmérséklet-változásokat.

A mérsékelt égövi növények 60-80 °C-os hőmérséklet-ingadozást is elviselnek, míg a trópusi növények ennél jóval szűkebb hőmérsékleti tartományt: 30-40 °C-ot.

Környezeti tényezők kölcsönhatása az, hogy az egyik intenzitásának megváltoztatása szűkítheti az állóképesség határát egy másik tényezőre, vagy éppen ellenkezőleg, növelheti azt. Például az optimális hőmérséklet növeli a nedvesség- és élelmiszerhiány tűrőképességét. A magas páratartalom jelentősen csökkenti a szervezet ellenálló képességét a magas hőmérséklettel szemben. A környezeti tényezőknek való kitettség intenzitása közvetlenül függ az expozíció időtartamától. A magas vagy alacsony hőmérsékletnek való hosszú távú kitettség sok növény számára káros, míg a növények normálisan tolerálják a rövid távú változásokat. A növények számára korlátozó tényezők a talaj összetétele, a nitrogén és egyéb tápanyagok jelenléte. Tehát a lóhere jobban növekszik a nitrogénszegény talajokon, a csalán pedig az ellenkezőjét. A talaj nitrogéntartalmának csökkenése a gabonafélék szárazságtűrő képességének csökkenéséhez vezet. Sós talajon a növények rosszabbul fejlődnek, sok faj egyáltalán nem gyökerezik. Így a szervezet alkalmazkodóképessége az egyes környezeti tényezőkhöz egyéni, és az állóképesség tág és szűk tartománya is lehet. De ha legalább az egyik tényező mennyiségi változása túllépi az állóképesség határát, akkor annak ellenére, hogy más körülmények kedvezőek, a szervezet elpusztul.

Egy faj létezéséhez szükséges környezeti tényezők (abiotikus és biotikus) összességét ún ökológiai tároló.

Az ökológiai rés egy szervezet életmódját, életkörülményeit és táplálkozását jellemzi. A résszel ellentétben az élőhely fogalma azt a területet jelöli, ahol egy organizmus él, vagyis a „címét”. Például a sztyeppék növényevő lakói, a tehenek és a kenguruk ugyanazt az ökológiai rést foglalják el, de eltérő élőhelyeik vannak. Éppen ellenkezőleg, az erdő lakói - a mókus és a jávorszarvas, amelyeket szintén növényevők közé sorolnak, más-más ökológiai rést foglalnak el. Az ökológiai rés mindig meghatározza egy szervezet elterjedését és a közösségben betöltött szerepét.

| |
67. § Egyes környezeti tényezők élőlényekre gyakorolt hatása69. § A populációk alapvető tulajdonságai

Hasonló oldalak

1. Általános rendelkezések. A környezet minden, ami körülveszi a szervezetet, azaz. ez a természet azon része, amellyel a szervezet közvetlen vagy közvetett kölcsönhatásban áll.

Alatt környezet Megértjük az élőlények életét befolyásoló környezeti feltételek összességét. A feltételek komplexuma különböző elemekből áll - környezeti tényezők. Nem mindegyik hat ugyanolyan erővel az élőlényekre. Így a téli erős szél nem kedvez a nagytestű, nyíltan élő állatoknak, de a hó alatt vagy odúkban megbújó, földben élő kisebbeket nem érinti. Azokat a tényezőket, amelyek bármilyen hatással vannak az élőlényekre és adaptív reakciókat váltanak ki bennük, nevezzük környezeti tényezők.

A környezeti tényezők hatása az élőlények összes életfolyamatára, és mindenekelőtt anyagcseréjükre kihat. Az élőlények környezetükhöz való alkalmazkodását ún adaptációk. Az alkalmazkodási képesség általában az élet egyik fő tulajdonsága, hiszen ez biztosítja létezésének lehetőségét, az élőlények túlélési és szaporodási képességét.

2. A környezeti tényezők osztályozása. A környezeti tényezők eltérő természetűek és sajátos cselekvések. Természetüknél fogva két nagy csoportra oszthatók: abiotikusra és biotikusra. Ha a tényezőket felosztjuk előfordulásuk okai szerint, akkor természetes (természetes) és antropogénekre oszthatjuk őket. Az antropogén tényezők lehetnek abiotikusak és biotikusak is.

Abiotikus tényezők(vagy fizikai-kémiai tényezők) - hőmérséklet, fény, a környezet pH-ja, sótartalom, radioaktív sugárzás, nyomás, levegő páratartalom, szél, áramlatok. Ezek mind az élettelen természet olyan tulajdonságai, amelyek közvetlenül vagy közvetve hatással vannak az élő szervezetekre.

Biotikus tényezők- ezek az élőlények egymásra gyakorolt hatásának formái. A környező szerves világ minden élőlény környezetének szerves része. Az élőlények közötti kölcsönös kapcsolatok az alapja a populációk és a biocenózisok létezésének.

Antropogén tényezők- ezek az emberi cselekvés olyan formái, amelyek a természetben, mint más fajok élőhelyében változásokhoz vezetnek, vagy közvetlenül befolyásolják életüket.

A környezeti tényezők hatása a következőkhöz vezethet:

– a fajok biotópokból való kiirtására (biotóp, terület változás, populációterjedés változása; pl. madárvonulás);

– a termékenység (népességsűrűség, szaporodási csúcsok) és a mortalitás (a környezeti feltételek gyors és éles változásával járó halálozás) változásaira;

– fenotípusos változékonysághoz és alkalmazkodáshoz: módosulási variabilitás - adaptív módosulások, téli és nyári hibernáció, fotoperiodikus reakciók stb.

3. Korlátozó tényezők.Shelford és Liebig törvényei

A test reakciója egy faktor hatását ennek a faktornak az adagolása határozza meg. Nagyon gyakran a környezeti tényezőket, különösen az abiotikusokat, a szervezet csak bizonyos határokon belül tolerálja. Egy faktor hatása egy adott szervezetre adott optimális értéknél a leghatékonyabb. Egy környezeti tényező hatásának tartományát az adott tényező megfelelő szélső küszöbértékei (minimum és maximum pontok) korlátozzák, amelyeknél egy organizmus létezése lehetséges. A faktor maximális és minimális tolerálható értékei azok a kritikus pontok, amelyeken túl a halál bekövetkezik. A kritikus pontok közötti tartóssági határokat ún környezeti vegyérték vagy megértésélőlények egy adott környezeti tényezővel kapcsolatban. A népsűrűség eloszlása normál eloszlást követ. Minél közelebb van a faktorérték az átlagos értékhez, amelyet erre a paraméterre a faj ökológiai optimumának nevezünk, annál nagyobb a populációsűrűség. A népsűrűség eloszlásának, tehát a létfontosságú tevékenységnek ezt a törvényét a biológiai perzisztencia általános törvényének nevezik.

Egy tényező adott faj élőlényeire gyakorolt jótékony hatásainak körét ún optimális zóna(vagy komfortzóna). Az optimum, minimum és maximum pontok három sarkalatos pontot alkotnak, amelyek meghatározzák a szervezet reakciójának lehetőségét egy adott tényezőre. Minél nagyobb az eltérés az optimumtól, annál kifejezettebb ennek a faktornak a szervezetre gyakorolt gátló hatása. Ezt a tényezőérték-tartományt nevezzük pesszimium zóna(vagy elnyomás zónája). Egy tényező testre gyakorolt hatásának figyelembe vett mintáit ún optimális szabály .

Más mintákat is megállapítottak, amelyek a szervezet és a környezet kölcsönhatását jellemzik. Az egyiket J. Liebig német kémikus hozta létre 1840-ben, és ezt a nevet kapta Liebig minimumtörvénye, amely szerint a növény növekedését egyetlen biogén elem hiánya korlátozza, amelynek koncentrációja minimális. Ha más elemeket elegendő mennyiségben tartalmaznak, és ennek az egyetlen elemnek a koncentrációja a normál alá csökken, a növény elpusztul. Az ilyen elemeket korlátozó tényezőknek nevezzük. Tehát egy szervezet létezését és kitartását környezeti szükségleteinek komplexumának leggyengébb láncszeme határozza meg. Vagy egy tényező relatív hatása a szervezetre annál nagyobb, minél jobban megközelíti ez a faktor a minimumot másokhoz képest. A betakarítás nagyságát annak a tápelemnek a talajban való jelenléte határozza meg, amelynek szükséglete a legkevésbé kielégített, pl. Ez az elem minimális mennyiségben van. A tartalom növekedésével a hozam addig növekszik, amíg egy másik elem minimális lesz.

Később a minimum törvényét kezdték tágabban értelmezni, jelenleg pedig korlátozó környezeti tényezőkről beszélnek. Egy környezeti tényező korlátozó szerepet játszik abban az esetben, ha hiányzik, vagy egy kritikus szint alatt van, vagy meghaladja a maximálisan tolerálható határt. Más szóval, ez a tényező határozza meg a szervezet azon képességét, hogy megpróbáljon behatolni egy adott környezetbe. Ugyanazok a tényezők lehetnek korlátozóak vagy nem. Példa a fénnyel: a legtöbb növény számára szükséges tényező a fotoszintézis energiaszolgáltatójaként, míg a gombáknál vagy a mélytengeri és talajállatoknál ez a tényező nem szükséges. A tengervízben lévő foszfátok korlátozó tényezőt jelentenek a plankton fejlődésében. A talajban lévő oxigén nem korlátozó tényező, a vízben viszont korlátozó tényező.

Következmény a Liebig-törvényből: bármely korlátozó tényező hiánya vagy túlzott bősége kompenzálható egy másik tényezővel, amely megváltoztatja a szervezet viszonyulását a korlátozó tényezőhöz.

Azonban nem csak azok a tényezők korlátozó jelentőségűek, amelyek minimálisak. A minimumgal egyenértékű tényező maximális értékének korlátozó hatását először V. Shelford amerikai zoológus fogalmazta meg 1913-ban. A megfogalmazott szerint Shelford toleranciatörvénye egy faj létezését az adott szervezet tűrőképességi határához közeli szinttel rendelkező tényezők bármelyikének hiánya és túlsúlya egyaránt meghatározza. Ebben a tekintetben minden olyan tényezőt neveznek, amelynek szintje megközelíti a test állóképességének határát korlátozó.

4. A környezeti tényezők gyakorisága. Egy tényező hatása lehet: 1) rendszeresen periodikus, a becsapódás erősségét a napszakhoz, az évszakhoz vagy az óceánban az apály és áramlás ritmusához kapcsolódóan változtatva; 2) szabálytalan, egyértelmű periodikusság nélkül, például katasztrófális jelenségek - viharok, záporok, tornádók stb.; 3) bizonyos időszakokra irányul, például globális lehűlés vagy a víztestek túlburjánzása.

Az élőlények mindig a feltételek teljes komplexumához alkalmazkodnak, nem pedig egyetlen tényezőhöz. De a környezet összetett hatásában az egyes tényezők jelentősége egyenlőtlen. A tényezők lehetnek vezető (fő) és másodlagosak. A vezető tényezők eltérőek a különböző szervezeteknél, még akkor is, ha ugyanazon a helyen élnek. Ugyancsak különböznek az egyes szervezetek életének különböző időszakaiban. Így a kora tavaszi növényeknél a vezető tényező a fény, a virágzás után pedig a nedvesség és a megfelelő tápanyag.

Elsődleges periodikus tényezők (napi, holdi, szezonális, éves) – az élőlények adaptációja megtörténik, az örökletes alapban (génkészletben) gyökerezik, mivel ez a periodicitás az élet megjelenése előtt létezett a Földön. Éghajlati zóna, hőmérséklet, apály és áramlás, megvilágítás. Az elsődleges periodikus tényezőkhöz kapcsolódnak az éghajlati zónák, amelyek meghatározzák a fajok eloszlását a Földön.

Másodlagos periodikus tényezők. Az elsődleges tényezők változásából eredő tényezők (hőmérséklet - páratartalom, hőmérséklet - sótartalom, hőmérséklet - napszak).

5 . Abiotikus tényezők. Univerzális csoportok: éghajlati, edafikus, vízi környezet tényezői. A természetben a tényezők általános kölcsönhatása zajlik. Visszacsatolási elv: a mérgező anyagok kibocsátása elpusztította az erdőt - mikroklíma változás - ökoszisztéma változás.

1)Éghajlati tényezők. A fő tényezőktől függ: a kontinensek szélességétől és helyzetétől. Az éghajlati övezetek biogeográfiai zónák és övek kialakulásához vezettek (tundra zóna, sztyeppei zóna, tajgazóna, lombhullató erdőzóna, sivatagi és szavanna zóna, szubtrópusi erdőzóna, trópusi erdőzóna). Az óceán sarkvidéki-antarktiszi, boreális, szubtrópusi és trópusi-egyenlítői zónákra oszlik. Sok másodlagos tényező van. Például monszun éghajlati övezetek, amelyek egyedülálló növény- és állatvilágot alkotnak. A szélességnek van a legnagyobb hatása a hőmérsékletre. A kontinensek helyzete az oka az éghajlat szárazságának vagy páratartalmának. A belső régiók szárazabbak, mint a perifériák, ami nagyban befolyásolja az állatok és növények differenciálódását a kontinenseken. A széljárás (az éghajlati tényező szerves része) rendkívül fontos szerepet játszik a növények életformáinak kialakulásában.

A legfontosabb éghajlati tényezők: hőmérséklet, páratartalom, fény.

Hőfok. Minden élőlény a hőmérsékleti tartományban van - 0 0 és 50 0 C között. Ezek halálos hőmérsékletek. Kivételek. Hideg tér. Euritermikus 1 és stenoterm organizmusok. Hideg- és hőt szerető stenoterm. A mélységi környezet (0˚) a legállandóbb környezet. Biogeográfiai övezetek (sarkvidéki, boreális, szubtrópusi és trópusi). A poikiloterm élőlények változó hőmérsékletű hidegvízi élőlények. A testhőmérséklet megközelíti a környezeti hőmérsékletet. Homeoterm - melegvérű élőlények, viszonylag állandó belső hőmérséklettel. Ezeknek az élőlényeknek nagy előnyük van a környezethasználatban.

Páratartalom. A talajban lévő víz és a levegőben lévő víz nagy jelentőségű tényező a szerves világ életében.

Hidrobiontok (vízi) - csak vízben élnek. Hidrofilek (hidrofiták) – nagyon nedves környezet (békák, giliszták). A xerofilok (xerofiták) száraz éghajlati övezetek lakói.

Fény. Meghatározza az autotróf organizmusok létezését (klorofill szintézis), amelyek a trofikus láncok legfontosabb szintjét alkotják. De vannak klorofill nélküli növények (gombák, baktériumok - szaprofiták, néhány orchidea).

2)Edafikus tényezők. A talajok összes fizikai és kémiai tulajdonsága. Főleg a talajlakókat érinti.

3)Vízi környezeti tényezők. Hőmérséklet, nyomás, kémiai összetétel (oxigén, sótartalom). A vízi környezetben lévő sókoncentráció mértéke szerint az élőlények a következők: édesvízi, sósvízi, tengeri eurihalin és sztenohalin (azaz széles, illetve szűk sótartalmú körülmények között élnek). A hőmérsékleti tényező alapján az élőlényeket hideg- és melegvizűekre, valamint kozmopoliták csoportjára osztják. A vízi környezetben való életmódjuk (mélység, nyomás) alapján az élőlényeket planktonira, bentikusra, mélytengerire és sekélytengerire osztják.

6. Biotikus tényezők. Ezek olyan tényezők, amelyek szabályozzák az élőlények kapcsolatait a populációkban vagy közösségekben. Az ilyen kapcsolatoknak két fő típusa van:

– intraspecifikus – populáció és interpopuláció (demográfiai, etológiai);

7. Antropogén tényezők. Bár az ember az abiotikus tényezők változásán és a fajok biotikus kapcsolatán keresztül befolyásolja az élő természetet, az emberi tevékenység a bolygón különösen fontos. Az antropogén hatás főbb módjai: növények és állatok behozatala, élőhelyek csökkentése és fajok elpusztítása, közvetlen hatás a növénytakaróra, szántás, erdővágás és -égetés, háziállatok legeltetése, kaszálás, vízelvezetés, öntözés és öntözés. , légköri szennyezés, ruderális élőhelyek (szeméttelepek, puszták) és szeméttelepek kialakítása, kulturális fitocenózisok kialakítása. Ehhez jönnek még a növény- és állattenyésztési tevékenység különféle formái, a növényvédelmi intézkedések, a ritka és egzotikus fajok védelme, az állatvadászat, akklimatizációjuk stb. Az antropogén tényező befolyása az ember Földön való megjelenése óta folyamatosan növekszik. Jelenleg bolygónk élő felszínének és minden típusú organizmusnak a sorsa az emberi társadalom kezében van, és a természetre gyakorolt antropogén hatástól függ.

2.Zajszennyezés. Zajvédelem.

Zaj(akusztikus) környezetszennyezés (angol Zajszennyezés, német Lärm) - bosszantó zaj antropogén eredetű, megzavarva az élő szervezetek és az emberek életét. A természetben is léteznek zavaró zajok (abiotikus és biotikus), de helytelen szennyezésnek tekinteni őket, mivel az élő szervezetek alkalmazkodtak nekik folyamatban evolúció.

A zajszennyezés fő forrása a járművek – autók, vasúti vonatok és repülőgépek.

A városokban a lakott területek zajterhelését nagymértékben növelheti a rossz várostervezés (pl. repülőtér a városban).

A közlekedés mellett (a zajszennyezés 60÷80%-a) a városokban további fontos zajszennyezési források az ipari vállalkozások, az építő-javítási munkák, az autóriasztók, az ugató kutyák, a zajos emberek stb.

A posztindusztriális korszak beköszöntével egyre több zajszennyező forrás (valamint a elektromágneses) egy személy otthonában is megjelenik. Ennek a zajnak a forrása a háztartási és irodai berendezések.

Nyugat-Európa lakosságának több mint fele olyan területen él, ahol a zajszint 55÷70 dB.

Zajvédelem

Mint minden más típusú antropogén hatás, a zajszennyezés problémája is nemzetközi jellegű. Az Egészségügyi Világszervezet, figyelembe véve a környezeti zajszennyezés globális természetét, hosszú távú programot dolgozott ki a zaj csökkentésére a világ nagyvárosaiban.
Oroszországban a zajterhelés elleni védelmet az Orosz Föderáció környezetvédelemről szóló törvénye (2002) (55. cikk), valamint az ipari vállalkozásoknál, városokban és más lakott területeken zajló zajcsökkentési intézkedésekről szóló kormányrendeletek szabályozzák.
A zajterhelés elleni védelem nagyon összetett probléma, és megoldása egy sor intézkedést igényel: jogszabályi, műszaki és technológiai, várostervezési, építészeti és tervezési, szervezési stb. szabályozza annak intenzitását, hatástartamát és egyéb paramétereit. A Gosstandart egységes egészségügyi és higiéniai szabványokat és szabályokat hozott létre a zaj korlátozására a vállalkozásokban, városokban és más lakott területeken. A szabványok olyan zajterhelési szinteken alapulnak, amelyek hatása hosszú ideig nem okoz káros változásokat az emberi szervezetben, nevezetesen: 40 dB nappal és 30 dB éjszaka. A szállítási zaj megengedett szintje 84-92 dB között van beállítva, és idővel csökkenni fog.
A műszaki és technológiai intézkedések a zajvédelemre vonatkoznak, amely a gyártás során (gépek hangszigetelő burkolatainak beépítése, hangelnyelés stb.), a szállításban (kibocsátó hangtompítók, fékpofák cseréje tárcsafékek, zajelnyelő aszfalt stb.).
Várostervezési szinten a zajterhelés elleni védelem a következő intézkedésekkel érhető el (Shvetsov, 1994):
- övezetek kialakítása az épületen kívüli zajforrások eltávolításával;
- olyan közlekedési hálózat szervezése, amely kizárja a zajos autópályák lakott területeken való áthaladását;
- zajforrások eltávolítása és védőzónák kialakítása a zajforrások körül és mellett, zöldfelületek rendezése;
- autópályák fektetése alagutakban, zajvédő töltések és egyéb zajelnyelő akadályok építése a zajterjedési útvonalak mentén (rácsok, földmunkák, kovácsolt lyukak);
Az építészeti és tervezési intézkedések biztosítják a zajvédő épületek kialakítását, azaz olyan épületek kialakítását, amelyek szerkezeti, mérnöki és egyéb intézkedésekkel (ablakok tömítése, előszoba dupla ajtók, hangos burkolatú falak) biztosítják a helyiségek normál akusztikai feltételeit. nedvszívó anyagok stb.).
A környezet zajhatásokkal szembeni védelméhez bizonyos mértékben hozzájárul a járművek hangjelzéseinek tilalma, a város feletti repülés, a repülőgépek éjszakai fel- és leszállásának korlátozása (vagy betiltása), valamint egyéb szervezetek.
ezeket az intézkedéseket.

Ezek az intézkedések azonban valószínűleg nem hozzák meg a kívánt környezeti hatást, ha a lényeget nem értjük: a zajterhelés elleni védelem nemcsak technikai, hanem aszociális probléma is. Szükséges a hangkultúra ápolása (Bon-Edarenko, 1985), és tudatosan meg kell akadályozni azokat a tevékenységeket, amelyek hozzájárulnának a környezet zajszennyezésének növekedéséhez.

A korlátozó tényezők törvénye

A környezet össznyomásában olyan tényezőket azonosítanak, amelyek a legerősebben korlátozzák az élőlények életének sikerességét. Az ilyen tényezőket korlátozónak vagy korlátozónak nevezzük. Legegyszerűbb formájában a minimum alaptörvénye, amelyet J. Liebig fogalmazott meg 1840-ben, azon növények sikeres növekedésére és termőképességére vonatkozik, amelyek olyan anyagtól függenek, amely a többi szükséges mezőgazdasági vegyszerhez képest minimális. Később (1909-ben) a minimum törvényét F. Blackman tágabban értelmezte, minden olyan ökológiai tényező működéseként, amely minimum van: az adott körülmények között a legrosszabb jelentőségű környezeti tényezők különösen korlátozzák a létezés lehetőségét. egy faj ilyen körülmények között, az egyéb szállodai feltételek optimális kombinációja ellenére.

V. Shelford törvénye a minimumon kívül a maximális környezeti tényezőt is figyelembe veszi: a korlátozó tényező lehet a minimális és a maximális környezeti hatás is.

A korlátozó tényezők fogalmának az az értéke, hogy kiindulópontot ad bonyolult helyzetek feltárásához. Lehetőség van a környezet valószínű gyenge láncszemeinek azonosítására, amelyek kritikusnak vagy korlátozónak bizonyulhatnak. A korlátozó tényezők azonosítása a kulcsa az élőlények élettevékenységének szabályozásának. Például erősen savanyú talajú agroökoszisztémákban a búzatermés növelhető különféle agronómiai beavatkozásokkal, de a legjobb hatás csak a meszezéssel érhető el, amely megszünteti a savasság korlátozó hatását. A korlátozó tényezők törvényének sikeres gyakorlati alkalmazásához két alapelvet kell betartani. Az első korlátozó, vagyis a törvény szigorúan csak stacionárius körülmények között alkalmazható, amikor az energia és az anyagok be- és kiáramlása egyensúlyban van. A második a tényezők kölcsönhatását és az élőlények alkalmazkodóképességét veszi figyelembe. Például néhány növénynek kevesebb cinkre van szüksége, ha árnyékban termesztik, nem pedig teljes napon.

Az egyes tényezők ökológiai jelentősége a különböző élőlénycsoportok és -fajok esetében rendkívül sokrétű, és megfelelő mérlegelést igényel.

2. Zajszennyezés. Fő beállítások

A hangok világa az emberek, számos állat élőhelyének szerves része, és nem közömbös egyes növények számára. A levelek susogása, a hullámok csobbanása, az eső hangja, a madarak éneke - mindez ismerős az ember számára. Mindeközben a technogenezis különböző és többléptékű folyamatai jelentősen megváltoztatták és megváltoztatják a bioszféra természetes akusztikus mezőjét, ami a természeti környezet zajszennyezésében nyilvánul meg, ami súlyos negatív hatástényezővé vált. Az uralkodó elképzelések szerint a zajszennyezés a környezet fizikai (hullám)szennyezésének egyik formája, amelyhez az élőlények alkalmazkodása nem lehetséges. A természetes zajszint túllépése és a hangjellemzők (periodikus, hangintenzitás) rendellenes változása okozza. A zaj erősségétől és időtartamától függően jelentős egészségkárosodást okozhat. A zaj hosszú távú kitettsége halláskárosodáshoz vezet. A zajt bels-ben (B) mérik.

A zajt, mint szennyező tényezőt a lakóövezetekben az emberek meglehetősen egyénileg érzékelik. A zajhatások észlelésének különbsége életkoronként, valamint temperamentumtól és általános egészségi állapottól függően változik. Az emberi hallószerv képes alkalmazkodni valamilyen állandó vagy ismétlődő zajhoz, de ez nem minden esetben véd semmilyen kórkép előfordulása és kialakulása ellen. A zajirritáció az alvászavarok egyik oka. Ennek következménye a krónikus fáradtság, idegi kimerültség, a várható élettartam csökkenése, ami tudományos kutatások szerint 8-12 év is lehet. A hangintenzitás skála a 2.1. ábrán látható. A zajstressz minden magasabb rendű szervezetre jellemző. A 80-90 dB-t meghaladó zaj befolyásolja az agyalapi mirigy hormonok felszabadulását, amelyek más hormonok termelését szabályozzák. Például fokozódhat a kortizon felszabadulása a mellékvesekéregből. A kortizon gyengíti a máj harcát a szervezetre káros anyagokkal szemben. Az ilyen zaj hatására az izomszövet energiaanyagcseréje átstrukturálódik. A túlzott zaj peptikus fekélyt okozhat.

Az Egészségügyi Világszervezet szerint az idegrendszer válaszreakciója a zajra 40 dB-nél kezdődik, 70 dB-nél vagy még ennél is jelentősebb zavarok lehetségesek. A szervezetben funkcionális zavarok is jelentkeznek, amelyek az agy és a központi idegrendszer aktivitásának megváltozásában, valamint a vérnyomás emelkedésében nyilvánulnak meg. Elfogadható zajszintnek tekinthető olyan, amely nem zavarja a hangkomfortot, nem okoz kellemetlen érzéseket, és hosszan tartó expozíció esetén nem változik a fiziológiai mutatók összessége. A zajszabványokat összhangba hozzák a megengedett zajra vonatkozó egészségügyi szabványokkal.

Általánosságban elmondható, hogy a zajszennyezés csökkentésének problémája meglehetősen összetett, megoldásának integrált megközelítésen kell alapulnia. A zaj elleni küzdelem egyik célszerű, környezetkímélő módja a terület parkosításának maximalizálása. A növények kivételes képességgel rendelkeznek a hangenergia jelentős részének megtartására és elnyelésére. Egy sűrű sövény 10-szer csökkentheti az autók által keltett zajt. Bebizonyosodott, hogy a juharfából (15,5 dB-ig), nyárfából (11 dB-ig), hársfából (9 dB-ig) és lucfenyőből (max. 5 dB) készült zöld válaszfalak a legmagasabb hangszigetelő képességgel rendelkeznek. A fizikai hatások szabályozása során elengedhetetlen a lakosság környezettudatossága és kultúrája. Gyakran maga az ember súlyosbítja a helyzetet azzal, hogy a mindennapi élettel vagy szórakoztató tevékenységekkel kapcsolatos külső hatásokat irányítja vagy elfogadja.

Optimum törvénye. A környezeti környezeti tényezőknek mennyiségi kifejeződésük van. Mindegyik tényezőnek van bizonyos határa a szervezetekre gyakorolt pozitív hatásnak (2. ábra). A faktor elégtelen és túlzott hatása egyaránt negatívan befolyásolja az egyének élettevékenységét.

Az egyes tényezőkkel kapcsolatban megkülönböztethető egy optimális zóna (normál élettevékenység zóna), egy pessimum zóna (depresszió zóna), a test állóképességének felső és alsó határa.

Optimális zóna, vagy optimális (a lat. optimális- a legnemesebb, a legjobb), - olyan mennyiségű környezeti tényező, amelynél az élőlények élettevékenységének intenzitása maximális.

Pessimum zóna, vagy pessimum (a lat. pesszimum - kárt okozni, kárt szenvedni) - olyan mennyiségű környezeti tényező, amelynél az élőlények létfontosságú tevékenységének intenzitása elnyomódik.

Felső állóképességi határ - a környezeti tényező maximális mennyisége, amely mellett egy szervezet létezése lehetséges.

Rizs. 2.

Alsó állóképességi határ - az a minimális környezeti tényező, amelynél egy szervezet létezése lehetséges.

A kitartás határain túl egy szervezet létezése lehetetlen.

A görbe lehet széles vagy keskeny, szimmetrikus vagy aszimmetrikus. Formája a szervezet fajtájától, a faktor természetétől és attól függ, hogy a szervezet melyik reakcióját választják válaszként, és a fejlődés melyik szakaszában.

A felső és alsó tartóssági határ közötti környezeti tényező értékeket ún tolerancia zóna.

A széles tűrési zónával rendelkező fajokat ún eurybiont (görögből euris - széles), keskeny - stenobiont (görögből szár - keskeny) (3. és 4. ábra).

A nagy hőmérséklet-ingadozást toleráló élőlényeket ún euritermikus és szűk hőmérsékleti tartományhoz igazítva stenoterm. Ugyanígy a nyomással kapcsolatban megkülönböztetnek eury- és stenobate élőlények a páratartalommal kapcsolatban - eury- és stenohydric, fokával kapcsolatban

Rizs. 3.1 - eurybiont: 2 - stenobiont

Rizs. 4.

sózó környezet - eury- és stenohalin, a víz oxigéntartalmával kapcsolatban - eury- és stenoxybiont, az írással kapcsolatban - eury- és stenofágus, az élőhellyel kapcsolatban - eury- és steno-oic, stb.

Így egy környezeti tényező hatásának iránya és intenzitása attól függ, hogy milyen mennyiségben veszik fel, és milyen más tényezőkkel együtt hat. Nincsenek abszolút előnyös vagy káros környezeti tényezők: minden mennyiség kérdése. Például, ha a környezeti hőmérséklet túl alacsony vagy túl magas, vagyis túllépi az élő szervezetek tűrési határait, ez rossz számukra. Csak az optimális értékek kedvezőek. Ugyanakkor a környezeti tényezőket nem lehet egymástól elszigetelten vizsgálni. Például, ha a szervezet vízhiányt tapasztal, akkor nehezebben tolerálja a magas hőmérsékletet.

Az akklimatizáció jelensége. Az optimum és a tartóssági határok helyzete a faktorgradiensen bizonyos határokon belül eltolódhat. Például egy személy könnyebben tolerálja az alacsonyabb környezeti hőmérsékletet télen, mint nyáron, és a magasabb hőmérsékletet, fordítva. Ezt a jelenséget az ún akklimatizáció (vagy akklimatizáció). Az akklimatizáció akkor következik be, amikor az évszakok változnak, vagy ha más éghajlatú területre lépünk.

A faktor különböző testfunkciókra gyakorolt hatásának kétértelműsége.

Ugyanannyi faktor eltérő hatással van a test különböző funkcióira. Egyes folyamatok optimuma mások számára pesszimum lehet. Például a növényekben a fotoszintézis maximális intenzitása +25...+35 °C-os levegőhőmérsékleten, a légzés - +55 °C-on figyelhető meg (5. ábra). Ennek megfelelően alacsonyabb hőmérsékleten a növényi biomassza növekedése, magasabb hőmérsékleten pedig biomassza veszteség lép fel. Hidegvérű állatoknál a hőmérséklet +40 °C-ra vagy annál magasabbra emelkedése nagymértékben megnöveli a szervezetben zajló anyagcsere-folyamatok sebességét, de gátolja a motoros aktivitást, és az állatok hőkábulatba esnek. Emberben a herék a medencén kívül helyezkednek el, mivel a spermatogenezis alacsonyabb hőmérsékletet igényel. Sok hal esetében az ivarsejtek éréséhez optimális vízhőmérséklet nem kedvez az ívásnak, amely más hőmérsékleten történik.

Az életciklus, amelyben a szervezet bizonyos időszakokban elsősorban bizonyos funkciókat lát el (táplálkozás, növekedés, szaporodás, megtelepedés stb.), mindig összhangban van a környezeti tényezők együttesének szezonális változásaival. A mobil organizmusok képesek

Rizs. 5.t MUH, t onm, t MaKC- hőmérséklet minimum, optimális és maximum a növények növekedéséhez (árnyékolt terület)

élőhelyet is változtatnak minden létfontosságú funkciójuk sikeres végrehajtása érdekében.

A faj ökológiai vegyértéke. Az egyes egyedek ökológiai vegyértékei nem esnek egybe. Az egyes egyedek örökletes és ontogenetikai jellemzőitől függenek: nem, életkor, morfológiai, fiziológiai stb. Ezért egy faj ökológiai vegyértéke szélesebb, mint az egyes egyedek ökológiai vegyértéke. Például a molnármoly esetében - a liszt- és gabonatermékek egyik kártevője - a hernyók kritikus minimumhőmérséklete -7 °C, a kifejlett formák esetében -22 °C,

és a tojásoknál - 27 °C. A -10 °C-os fagy elpusztítja a hernyókat, de nem veszélyes rájuk

imágó és ennek a kártevőnek a tojásai.

A faj ökológiai spektruma. Egy faj ökológiai vegyértékeinek halmaza a különféle környezeti tényezőkkel kapcsolatban az a faj ökológiai spektruma. A különböző fajok ökológiai spektruma különbözik egymástól. Ez lehetővé teszi, hogy a különböző fajok különböző élőhelyeket foglaljanak el. Egy faj ökológiai spektrumának ismerete lehetővé teszi a növények és állatok sikeres betelepítését.

A tényezők kölcsönhatása. A természetben a környezeti tényezők együttesen, azaz komplexen hatnak. Több környezeti tényező együttes hatását a szervezetre ún csillagkép. Az élőlények tűrőképességének optimális zónája és határai bármely környezeti tényezőhöz viszonyítva eltolódhatnak attól függően, hogy más tényezők milyen erősséggel és milyen kombinációban hatnak egyidejűleg. Például a magas hőmérsékletet nehezebben tolerálják, ha vízhiány van, az erős szél fokozza a hideg hatását, a meleget könnyebben viseli a száraz levegő stb. Így ugyanannak a tényezőnek másokkal kombinálva különböző környezeti hatásai vannak (6. ábra). Ennek megfelelően ugyanaz a környezeti eredmény különböző módon érhető el. Például a nedvesség hiányát öntözéssel vagy a hőmérséklet csökkentésével lehet kompenzálni. A tényezők részleges cseréjének hatása jön létre. A környezeti tényezők kölcsönös kompenzációjának azonban vannak bizonyos határai, és lehetetlen ezek egyikét teljesen helyettesíteni egy másikkal.

Rizs. 6. A fenyőselyemhernyó-peték mortalitása Dendrolimuspini a hőmérséklet és a páratartalom különböző kombinációinál (N.M. Chernova, A.M. Bylova, 2004)

Így az élet bármely kötelező feltételének abszolút hiánya nem pótolható más környezeti tényezőkkel, de egyes környezeti tényezők hiánya vagy túlsúlya kompenzálható más környezeti tényezők hatására. Például a víz teljes (abszolút) hiánya nem kompenzálható más környezeti tényezőkkel. Ha azonban más környezeti tényezők optimálisak, akkor könnyebb elviselni a vízhiányt, mint más tényezők hiányában vagy feleslegében.

A korlátozó tényező törvénye. Az élőlények létezésének lehetőségeit elsősorban azok a környezeti tényezők korlátozzák, amelyek a legtávolabb állnak az optimumtól. Olyan ökológiai tényezőt nevezünk, amelynek mennyiségi értéke meghaladja a faj tűrőképességét korlátozó (limitáló) tényező. Egy ilyen tényező akkor is korlátozza a faj létezését (eloszlását), ha minden egyéb tényező kedvező (7. ábra).

Rizs.

A korlátozó tényezők határozzák meg a faj földrajzi elterjedési területét. Például egy faj előrenyomulását a sarkokra korlátozhatja a hő hiánya, a száraz területeken pedig a nedvesség hiánya vagy a túl magas hőmérséklet.

Egy adott szervezettípusra korlátozó tényezők emberi ismerete lehetővé teszi a környezeti feltételek megváltoztatásával, hogy elnyomja vagy serkentse fejlődését.

Életkörülmények és életkörülmények. Azon tényezők együttesét, amelyek hatására az élőlények összes alapvető életfolyamata, beleértve a normális fejlődést és szaporodást is végbemegy, az ún. életkörülmények. Azokat az állapotokat, amelyekben a szaporodás nem következik be, nevezzük létfeltételei.

A környezeti tényezők sokfélesége ellenére számos általános mintázat azonosítható az élőlényekre gyakorolt hatás természetében és az élőlények reakcióiban.

A tolerancia törvénye (az optimum törvénye vagy W. Shelford törvénye) – Minden tényezőnek megvannak a bizonyos határai a szervezetekre gyakorolt pozitív hatásnak. A faktor elégtelen és túlzott hatása egyaránt negatívan befolyásolja az egyének élettevékenységét (a túl sok „jó” egyben „nem jó”).

A környezeti tényezőknek mennyiségi kifejeződésük van. Az egyes tényezők vonatkozásában megkülönböztethető optimális zóna (a normál élettevékenység zónája), pesszimium zóna (elnyomás övezete) és kitartási határok test. Az optimum a környezeti tényező azon mennyisége, amelynél az élőlények élettevékenységének intenzitása maximális. A pessimum zónában az élőlények létfontosságú tevékenysége elnyomott. A kitartás határain túl egy szervezet létezése lehetetlen. Az állóképességnek vannak alsó és felső határai.

Az élő szervezeteknek azt a képességét, hogy valamely környezeti tényező hatásának mennyiségi ingadozásait ilyen vagy olyan mértékben tolerálják, az ún. ökológiai vegyérték (tolerancia, stabilitás, plaszticitás).

A felső és alsó tartóssági határ közötti környezeti tényező értékeket ún tolerancia zóna. A széles tűrési zónával rendelkező fajokat ún eurybiont, egy keskenyrel - stenobiont . A nagy hőmérséklet-ingadozást toleráló élőlényeket ún euritermikusés szűk hőmérsékleti tartományhoz igazítva – stenoterm. Ugyanígy a nyomással kapcsolatban megkülönböztetnek evry- és stenobate organizmusok, a környezet sótartalmának mértékével kapcsolatban, evry- És stenohalin, táplálkozással kapcsolatban evry- És stenotrófok(az állatokkal kapcsolatban a kifejezések használatosak evry- És szűkületek) stb.

Az egyedek környezeti vegyértékei nem esnek egybe. Ezért egy faj ökológiai vegyértéke szélesebb, mint az egyes egyedek ökológiai vegyértéke.

Egy faj ökológiai vegyértéke a különböző környezeti tényezőkkel szemben jelentősen eltérhet. A környezeti vegyértékek halmaza a különféle környezeti tényezőkkel kapcsolatban az a faj ökológiai spektruma.

Olyan ökológiai tényezőt nevezünk, amelynek mennyiségi értéke meghaladja a faj tűrőképességét korlátozó (limitáló) tényező.

2. A faktor hatásának kétértelműsége a különböző funkciókra – Minden tényező másképp befolyásolja a test különböző funkcióit. Egyes folyamatok optimuma mások számára pesszimum lehet. Így sok hal esetében a szaporodási termékek érleléséhez optimális vízhőmérséklet nem kedvez az ívásnak.

3. A környezeti tényezőkre adott egyéni reakciók sokfélesége – egyazon faj egyes egyedeinek állóképességi foka, kritikus pontjai, optimális és pesszimális zónái nem esnek egybe. Ezt a változékonyságot mind az egyének örökletes tulajdonságai, mind a nemi, életkori és fiziológiai különbségek határozzák meg. A liszt- és gabonatermékek egyik kártevője, a malommolylepke például a hernyók számára -7 °C, a kifejlett formák esetében -22 °C, a tojásoknál -27 °C a kritikus minimum hőmérséklet. A -10 °C-os fagy elpusztítja a hernyókat, de nem veszélyes a kártevő imágóira és tojásaira. Következésképpen egy faj ökológiai vegyértéke mindig szélesebb, mint az egyes egyedek ökológiai vegyértéke.

4. Az élőlények különböző tényezőkhöz való alkalmazkodásának relatív függetlensége– bármely tényezővel szembeni tolerancia foka nem jelenti a faj megfelelő ökológiai vegyértékét más tényezőkhöz képest. Például azoknak a fajoknak, amelyek elviselik a nagy hőmérséklet-ingadozásokat, nem kell feltétlenül elviselniük a nedvesség vagy sótartalom nagy változásait is. Az euritermikus fajok lehetnek szűkületesek, stenobatikusak vagy fordítva.

5. Az egyed ökológiai spektrumai közötti eltérés faj– minden faj sajátos ökológiai adottságaiban. Még a környezethez való alkalmazkodási módszereikben hasonló fajok között is vannak különbségek bizonyos egyéni tényezőkhöz való viszonyulásukban.

6. A tényezők kölcsönhatása– az élőlények optimális zónája és tűrőképességének határai bármely környezeti tényezőhöz viszonyítva eltolódhatnak attól függően, hogy milyen erővel és milyen kombinációban hatnak egyidejűleg más tényezők. Például a hőt könnyebb elviselni száraz, mint nedves levegőben. Sokkal nagyobb a fagyveszély erős széllel járó hideg időben, mint szélcsendes időben.

7. A minimum törvénye (J. Liebig törvénye vagy a korlátozó tényezők szabálya) – Az élőlények létezésének lehetőségeit elsősorban azok a környezeti tényezők korlátozzák, amelyek a legtávolabb vannak az optimumtól. Ha legalább egy környezeti tényező megközelíti vagy túllépi a kritikus értékeket, akkor az egyéb feltételek optimális kombinációja ellenére az egyedeket halál fenyegeti. Így a fajok északi irányú mozgását korlátozhatja (korlátozhatja) a hő hiánya, a száraz területekre pedig a nedvesség hiánya vagy a túl magas hőmérséklet. A korlátozó tényezők azonosítása nagyon fontos a mezőgazdasági gyakorlatban.

8. Az alapvető tényezők pótolhatatlanságának hipotézise (V. R. Williamson)– teljes hiánya a környezetben; az alapvető környezeti tényezők (fiziológiailag szükséges; pl. fény, víz, szén-dioxid, tápanyagok) teljes hiányát a környezetben nem lehet más tényezőkkel kompenzálni (pótolni). Így a Guinness Rekordok Könyve szerint egy ember levegő nélkül 10 percig, víz nélkül 10-15 napig, étel nélkül pedig akár 100 napig is el tud élni.

A környezeti tényezőknek mennyiségi kifejeződésük van. Az egyes tényezők vonatkozásában megkülönböztethető optimális zóna(a normál élettevékenység zónája), pesszimium zóna(elnyomás övezete) és kitartási határok test. Az optimum a környezeti tényező azon mennyisége, amelynél az élőlények élettevékenységének intenzitása maximális. A pessimum zónában az élőlények létfontosságú tevékenysége elnyomott. A kitartás határain túl egy szervezet létezése lehetetlen. Az állóképességnek vannak alsó és felső határai.

Az élő szervezeteknek azt a képességét, hogy valamely környezeti tényező hatásának mennyiségi ingadozásait ilyen vagy olyan mértékben tolerálják, az ún. ökológiai vegyérték (tolerancia, stabilitás, plaszticitás). A környezeti tényezők értékeinek intervallumát az állóképesség felső és alsó határa között nevezzük tolerancia zóna. A széles tűrési zónával rendelkező fajokat ún eurybiont, keskeny - stenobiont. Így a jelentős hőmérséklet-ingadozást toleráló organizmusokat euritermikusnak, míg a szűk hőmérsékleti tartományhoz alkalmazkodókat stenotermikusnak nevezzük. Ugyanígy a nyomással kapcsolatban eury- és stenohalin organizmusokat különböztetnek meg, a környezet sótartalma tekintetében - eury- és stenohalin stb.

Az egyedek környezeti vegyértékei nem esnek egybe. Ezért egy faj ökológiai vegyértéke szélesebb, mint az egyes egyedek ökológiai vegyértéke.

Olyan ökológiai tényezőt nevezünk, amelynek mennyiségi értéke meghaladja a faj tűrőképességét korlátozó (limitáló) tényező. Ez a tényező akkor is korlátozza a faj terjedését, ha minden más tényező kedvező. A korlátozó tényezők határozzák meg a faj földrajzi elterjedési területét. Egy adott szervezettípusra korlátozó tényezők emberi ismerete lehetővé teszi a környezeti feltételek megváltoztatásával, hogy elnyomja vagy serkentse fejlődését.

Kiemelhetjük a környezeti tényezők fő működési mintáit:

környezeti tényezők relativitás törvénye- egy környezeti tényező hatásának iránya és intenzitása attól függ, hogy milyen mennyiségben veszik fel, és milyen más tényezőkkel együtt hat. Nincsenek abszolút előnyös vagy káros környezeti tényezők: minden a mennyiségüktől függ. Például, ha a környezeti hőmérséklet túl alacsony vagy túl magas, pl. túlmutat az élő szervezetek tűrőképességén, ez rossz nekik. Csak az optimális értékek kedvezőek;
a környezeti tényezők relatív helyettesíthetőségének és abszolút pótolhatatlanságának törvénye- az élet bármely kötelező feltételének abszolút hiánya nem pótolható más környezeti tényezőkkel, de egyes környezeti tényezők hiánya vagy túlsúlya más környezeti tényezők hatására kompenzálható. Például a víz teljes (abszolút) hiánya nem kompenzálható más környezeti tényezőkkel. Ha azonban más környezeti tényezők optimálisak, akkor könnyebb elviselni a vízhiányt, mint más tényezők hiányában vagy feleslegében.