Антропогенни фактори - съвкупност от различни човешки влияния върху неживата и жива природа. Само със самото си физическо съществуване хората имат забележим ефект върху околната среда: в процеса на дишане те отделят годишно 1 · 10 12 kg CO 2 в атмосферата, а с храната консумират повече от 5-10 15 kcal.

В резултат на човешкото въздействие се променят климатът, релефът на повърхността, химичният състав на атмосферата, изчезват видовете и естествените екосистеми и др. Най-важният антропогенен фактор за природата е урбанизацията.

Антропогенната дейност оказва значително влияние върху климатичните фактори, променяйки техния режим. Например масови емисии на твърди и течни частици в атмосферата от промишлени предприятияможе драстично да промени режима на разпръскване на слънчевата радиация в атмосферата и да намали пристигането на топлина към земната повърхност. Унищожаването на гори и друга растителност, създаването на големи изкуствени резервоари върху бившите земни площи увеличават отражението на енергията, а замърсяването с прах, например сняг и лед, напротив, увеличава абсорбцията, което води до тяхното интензивно топене .

В много по-голяма степен производствената дейност на хората засяга биосферата. В резултат на тази дейност, релефът, съставът кораи атмосфера, климат, настъпва преразпределение на прясна вода, изчезват естествените екосистеми и се създават изкуствени агро- и техноекосистеми, култивират се култивирани растения, опитомяват се животните и т.н.

Човешкото въздействие може да бъде пряко или косвено. Например обезлесяването и изкореняването на гора имат не само пряк ефект, но и косвен - променят се условията за съществуване на птици и животни. Смята се, че от 1600 г. насам 162 вида птици, над 100 вида бозайници и много други видове растения и животни са били унищожени от човека. Но, от друга страна, създава нови сортове растения и породи животни, повишава тяхната продуктивност и продуктивност. Изкуственото преместване на растения и животни също оказва влияние върху живота на екосистемите. Така донесените в Австралия зайци се размножиха толкова много, че причиниха огромни щети на селското стопанство.

Най-очевидното проявление на антропогенното влияние върху биосферата е замърсяването на околната среда. Значението на антропогенните фактори непрекъснато нараства, тъй като човекът все повече и повече подчинява природата.

Човешката дейност е комбинация от човешка трансформация за собствени цели на природни фактори на околната среда и създаване на нови, които не са съществували преди в природата. Топенето на метали от руди и производствено оборудване е невъзможно без създаване на високи температури, налягания и мощни електромагнитни полета. Получаването и поддържането на високи добиви от земеделски култури изисква производството на торове и химическа защита на растенията от вредители и патогени. Съвременното здравеопазване не може да се представи без химиотерапия и физиотерапия.

Постиженията на научно-техническия прогрес започват да се използват за политически и икономически цели, което се проявява по изключителен начин в създаването на специални фактори на околната среда, засягащи човек и неговото имущество: от огнестрелно оръжие до средства за масово физическо, химическо и биологично въздействие. В случая се говори за комбинация от антропотропни (насочени към човешкото тяло) и антропоцидни фактори, които причиняват замърсяване на околната среда.

От друга страна, в допълнение към такива целеви фактори, по време на експлоатация и обработка природни ресурсинеизбежно се образуват странични химични съединения и зони високи нивафизически фактори. В условията на аварии и катастрофи тези процеси могат да имат спазматичен характер с тежки екологични и материални последици. Следователно беше необходимо да се създадат начини и средства за защита на човек от опасни и вредни фактори, която в момента е внедрена в гореспоменатата система – безопасност на живота.

Екологична пластичност.Въпреки голямото разнообразие от фактори на околната среда, редица общи модели могат да бъдат идентифицирани в естеството на тяхното въздействие и в отговорите на живите организми.

Ефектът от влиянието на факторите зависи не само от естеството на тяхното действие (качество), но и от количествената стойност, възприемана от организмите - висока или ниска температура, степен на осветеност, влажност, количество храна и др. В процеса на еволюция се развива способността на организмите да се адаптират към факторите на околната среда в определени количествени граници. Намаляването или увеличаването на стойността на фактор извън тези граници инхибира жизнената активност и при достигане на определено минимално или максимално ниво настъпва смъртта на организмите.

Зоните на действие на екологичния фактор и теоретичната зависимост на жизнената дейност на организъм, популация или общност зависят от количествената стойност на фактора. Количественият диапазон на всеки фактор на околната среда, който е най-благоприятен за живота, се нарича екологичен оптимум (лат. ортимус -най-добрият). Стойностите на фактора, лежащ в зоната на потисничество, се наричат ​​екологичен песимум (най-лошият).

Минималните и максималните стойности на фактора, при който настъпва смъртта, се наричат ​​съответно екологичен минимуми екологичен максимум

Всички видове организми, популации или общности са приспособени например да съществуват в определен температурен диапазон.

Свойството на организмите да се адаптират към съществуването в определен набор от фактори на околната среда се нарича пластичност на околната среда.

Колкото по-широк е обхватът на екологичния фактор, в който може да живее даден организъм, толкова по-голяма е неговата екологична пластичност.

Според степента на пластичност се разграничават два вида организми: стенобионти (стеноеци) и еврибионтични (евриеци).

Стенобионтните и еврибионтните организми се различават по диапазона от фактори на околната среда, в които могат да живеят.

Стенобионти(колона стенози- тесни, близки) или тясно адаптирани видове могат да съществуват само с малки отклонения

фактор от оптималната стойност.

Еврибионтична(колона айрис -широк) се наричат ​​широко адаптирани организми, които могат да издържат на голяма амплитуда на колебанията на екологичния фактор.

Исторически, адаптирайки се към факторите на околната среда, животните, растенията, микроорганизмите се разпространяват в различни среди, образувайки цялото разнообразие от екосистеми, които формират биосферата на Земята.

Ограничаващи фактори.Концепцията за ограничаващи фактори се основава на два закона на екологията: закона за минимума и закона за толерантността.

Минимален закон.В средата на миналия век немският химик Й. Либих (1840), докато изучава ефекта на хранителните вещества върху растежа на растенията, открива, че реколтата не зависи от онези хранителни вещества, които се изискват в големи количества и присъстват в изобилие ( например CO 2 и H 2 0 ), и от тези, които въпреки че растението се нуждае от по-малки количества, на практика липсват в почвата или са недостъпни (например фосфор, цинк, бор).

Либих формулира този модел по следния начин: "Растежът на растението зависи от елемента на хранене, който присъства в минимално количество." Това откритие по-късно стана известно като Закон за минимума на Либихи е разширено до много други фактори на околната среда. Топлината, светлината, водата, кислородът и други фактори могат да ограничат или ограничат развитието на организмите, ако тяхната стойност съответства на екологичния минимум. Например, тропическата риба ангел умира, ако температурата на водата падне под 16 ° C. А развитието на водораслите в дълбоководните екосистеми е ограничено от дълбочината на проникване слънчева светлина: в долните слоеве няма водорасли.

Закон за минимума на Либих общ изгледможе да се формулира по следния начин: растежът и развитието на организмите зависят преди всичко от онези фактори на природната среда, чиито стойности се доближават до екологичния минимум.

Изследванията показват, че законът за минимума има две ограничения, които трябва да се вземат предвид при практическото приложение.

Първото ограничение е, че законът на Либих е строго приложим само при условията на стационарно състояние на системата. Например, в определено водно тяло растежът на водораслите е естествено ограничен от липсата на фосфати. Азотните съединения присъстват в излишък във водата. Ако в този резервоар се изхвърлят отпадъчни води с високо съдържание на минерален фосфор, тогава резервоарът може да "цъфти". Този процес ще продължи, докато един от елементите не бъде използван до граничния минимум. Сега може да е азот, ако фосфорът продължава да тече. В преходния момент (когато все още има достатъчно азот и вече има достатъчно фосфор) ефектът на минимума не се наблюдава, тоест нито един от тези елементи не влияе върху растежа на водораслите.

Второто ограничение е свързано с взаимодействието на няколко фактора. Понякога тялото е в състояние да замени дефицитния елемент с друг подобен по химичен начин. Така че, на места, където има много стронций, в черупките на мекотели, той може да замени калция с липсата на последния. Или, например, нуждата от цинк при някои растения намалява, ако растат на сянка. Следователно ниската концентрация на цинк ще ограничи растежа на растенията по-малко на сянка, отколкото при ярка светлина. В тези случаи ограничаващият ефект дори на недостатъчно количество от един или друг елемент може да не се прояви.

Законът за толерантността(лат ... толерантност- търпение) е открито от английския биолог У. Шелфорд (1913), който обръща внимание на факта, че не само тези екологични фактори, чиито стойности са минимални, но и тези, които се характеризират с екологичен максимум, могат ограничаване на развитието на живите организми. Твърде много топлина, светлина, вода и дори хранителни вещества могат да бъдат също толкова вредни, колкото и липсата им. Диапазонът на екологичния фактор между минимума и максимума W. Shelford нарича граница на толерантност.

Границата на толерантност описва амплитудата на флуктуациите на факторите, което осигурява най-пълноценното съществуване на популацията. Индивидите могат да имат леко различни диапазони на толерантност.

По-късно са установени границите на толерантност за различни фактори на околната среда за много растения и животни. Законите на J. Liebig и W. Shelford помогнаха да се разберат много явления и разпространението на организмите в природата. Организмите не могат да бъдат разпространени навсякъде, тъй като популациите имат определена граница на толерантност по отношение на колебанията в факторите на околната среда.

Законът за толерантността на В. Шелфорд е формулиран по следния начин: растежът и развитието на организмите зависят преди всичко от онези фактори на околната среда, чиито стойности са близки до екологичния минимум или екологичния максимум.

Установено е следното:

Организмите с широк спектър на толерантност към всички фактори са широко разпространени в природата и често са космополитни, например много патогенни бактерии;

Организмите могат да имат широк диапазон на толерантност за един фактор и тесен диапазон за друг. Например хората са по-толерантни към липсата на храна, отколкото към липсата на вода, тоест границата на толерантност към водата е по-тясна, отколкото към храната;

Ако условията за един от факторите на околната среда станат неоптимални, тогава границата на толеранс за други фактори може да се промени. Например, когато има липса на азот в почвата, зърнените култури изискват много повече вода;

Истинските граници на толерантност, наблюдавани в природата, са по-малки от потенциалните способности на организма да се адаптира към този фактор. Това се дължи на факта, че в природата границите на толерантност по отношение на физическите условия на околната среда могат да бъдат стеснени от биотични отношения: конкуренция, липса на опрашители, хищници и др.). Потенциалната екологична пластичност на организма, определена в лабораторни условия, е по-голяма от реализираните възможности в природни условия. Съответно се прави разлика между потенциални и реализирани екологични ниши;

Границите на толерантност при размножаващите се индивиди и потомство са по-ниски, отколкото при възрастните, тоест женските през размножителния период и тяхното потомство е по-малко издръжливо от възрастните организми. По този начин географското разпространение на дивечовите птици по-често се определя от влиянието на климата върху яйцата и пилетата, а не върху възрастните птици. Грижата за потомството и уважението към майчинството са продиктувани от законите на природата. За съжаление, понякога социалните „постижения” са в противоречие с тези закони;

Екстремните (стрес) стойности на един от факторите водят до намаляване на границата на толеранс за други фактори. Ако нагрята вода се изхвърля в реката, тогава рибите и други организми изразходват почти цялата си енергия за преодоляване на стреса. Те нямат достатъчно енергия, за да получат храна, да се предпазят от хищници, да се размножават, което води до постепенно изчезване. Психологическият стрес може също да причини много соматични (колона сома -тялото) заболявания не само при хората, но и при някои животни (например при кучета). При стресови стойности на фактора адаптацията към него става все по-„скъпа“.

Много организми са способни да променят толерантността към определени фактори, ако условията се променят постепенно. Можете например да свикнете с високата температура на водата във ваната, ако се качите топла вода, а след това постепенно добавете горещо. Тази адаптация към бавни промени на факторите е полезно защитно свойство. Но може да бъде и опасно. Внезапна, без предупредителни сигнали, дори малка промяна може да бъде критична. Настъпва праг на ефект: „последната капка“ може да бъде фатална. Например, тънка клонка може да счупи гърба на вече задръстена камила.

Ако стойността на поне един от факторите на околната среда се доближи до минимум или максимум, съществуването и просперитетът на един организъм, популация или общност става зависим именно от този фактор, ограничаващ неговата жизнена дейност.

Ограничаващ фактор е всеки фактор на околната среда, който се доближава или надвишава екстремните стойности на границите на толеранса. Такива фактори, отклоняващи се от оптимума, са от първостепенно значение в живота на организмите и биологични системи... Те са тези, които контролират условията на съществуване.

Стойността на концепцията за ограничаващи фактори е, че ви позволява да разберете сложните взаимоотношения в екосистемите.

За щастие, не всички възможни фактори на околната среда управляват връзката между околната среда, организмите и хората. Различни ограничаващи фактори се приоритизират в даден период от време. Това са факторите, върху които един еколог трябва да се съсредоточи, когато изучава и управлява екосистемите. Например, съдържанието на кислород в сухоземните местообитания е високо и е толкова достъпно, че почти никога не служи като ограничаващ фактор (с изключение на големи височини и антропогенни системи). Кислородът не представлява голям интерес за земните еколози. А във водата често е фактор, ограничаващ развитието на живите организми („убиване“ на риби, например). Следователно хидробиологът винаги измерва съдържанието на кислород във водата, за разлика от ветеринарен лекар или орнитолог, въпреки че кислородът е не по-малко важен за земните организми, отколкото за водните организми.

Ограничаващите фактори също определят географския обхват на вида. Така че движението на организмите на юг е ограничено, като правило, от липса на топлина. Биотичните фактори също често ограничават разпространението на определени организми. Например смокини, донесени от Средиземноморието в Калифорния, не са дали плод там, докато не се досетят да донесат там определен вид оса - единственият опрашител на това растение. Идентифицирането на ограничаващите фактори е много важно за много видове дейности, особено за селското стопанство. Чрез целенасочено действие върху ограничаващите условия е възможно бързо и ефективно да се увеличи продуктивността на растенията и продуктивността на животните. Така че, когато се отглежда пшеница на кисели почвиникакви агротехнически мерки няма да бъдат ефективни, ако не се прилага варуване, което ще намали ограничаващия ефект на киселините. Или, ако отглеждате царевица на почви с много ниско съдържание на фосфор, тогава дори и с достатъчно вода, азот, калий и други хранителни вещества, тя ще спре да расте. Фосфорът в този случай е ограничаващият фактор. И само фосфорните торове могат да спасят реколтата. Растенията също могат да умрат Голям бройвода или излишен тор, които в случая също са ограничаващи фактори.

Познаването на ограничаващите фактори дава ключът към управлението на екосистемата. Въпреки това, в различни периодиживота на организма и в различни ситуации различни фактори действат като ограничаващи фактори. Следователно само умелото регулиране на условията на живот може да даде ефективни резултати от управлението.

Взаимодействие и компенсация на фактори. В природата факторите на околната среда не действат независимо един от друг – те си взаимодействат. Анализът на влиянието на един фактор върху организъм или общност не е самоцел, а начин за оценка на сравнителната значимост различни условиядействащи заедно в реални екосистеми.

Съвместно влияние на факториможе да се разгледа на примера на зависимостта на смъртността на ларвите на раците от температурата, солеността и наличието на кадмий. При липса на кадмий екологичният оптимум (минимална смъртност) се наблюдава в температурен диапазон от 20 до 28 ° C и соленост - от 24 до 34%. Ако към водата се добави кадмий, токсичен за ракообразните, екологичният оптимум се измества: температурата е в диапазона от 13 до 26 ° C, а солеността е от 25 до 29%. Границите на толерантността също се променят. Разликата между екологичния максимум и минимума за соленост след добавяне на кадмий намалява от 11 - 47% на 14 - 40%. Границата на толеранса за температурния фактор, напротив, се разширява от 9 - 38 ° С до 0 - 42 ° С.

Температурата и влажността са най-важните климатични фактори в сухоземните местообитания. Взаимодействието на тези два фактора по същество формира два основни типа климат: морски и континентални.

Водоемите омекотяват климата на земята, тъй като водата има висока специфична топлина на топене и топлинен капацитет. Следователно морският климат се характеризира с по-малко резки колебания в температурата и влажността от континенталния.

Влиянието на температурата и влажността върху организмите зависи и от съотношението на техните абсолютни стойности. Така че температурата има по-изразен ограничаващ ефект, ако влажността е много висока или много ниска. Всеки знае, че високите и ниските температури се понасят по-малко при висока влажност, отколкото при умерена

Връзката между температурата и влажността като основни климатични фактори често се изобразява под формата на графики на климатограма, които дават възможност за визуално сравняване на различни години и региони и прогнозиране на производството на растения или животни за определени климатични условия.

Организмите не са роби на околната среда. Те се адаптират към условията на съществуване и ги променят, тоест компенсират отрицателното въздействие на факторите на околната среда.

Компенсацията на факторите на околната среда е желанието на организмите да отслабят ограничаващия ефект на физически, биотични и антропогенни влияния. Факторната компенсация е възможна на ниво организъм и вид, но е най-ефективна на ниво общност.

При различни температури един и същи вид, който има широко географско разпространение, може да придобие физиологични и морфологични (колона торфе -форма, контур) характеристики, адаптирани към местните условия. Например при животните ушите, опашките и лапите са по-къси, а тялото е толкова по-масивно, колкото по-студен е климатът.

Тази закономерност се нарича правилото на Алън (1877 г.), според което изпъкналите части на тялото на топлокръвните животни се увеличават при движение от север на юг, което е свързано с приспособяването към поддържане на постоянна телесна температура при различни климатични условия. И така, лисиците, живеещи в Сахара, имат дълги крайници и огромни уши; европейската лисица е по-клекнала, ушите й са много по-къси; а арктическата лисица, полярната лисица, има много малки уши и къса муцуна.

При животни с добре развита двигателна активност е възможна компенсация на факторите поради адаптивно поведение. Така че гущерите не се страхуват от внезапно охлаждане, защото през деня излизат на слънце, а през нощта се крият под нагорещени камъни. Промените, възникващи в процеса на адаптация, често са генетично фиксирани. На ниво общност компенсирането на факторите може да се извърши чрез промяна на видовете по градиента на условията на околната среда; например кога сезонни промениима естествена промяна в растителните видове.

Организмите също така използват естествената периодичност на промените в факторите на околната среда, за да разпределят функциите си във времето. Те „програмират” жизнените цикли, за да се възползват максимално от благоприятните условия.

Най-яркият пример е поведението на организмите в зависимост от продължителността на деня - фотопериод.Амплитудата на продължителността на деня се увеличава с географска ширина, което позволява на организмите да вземат предвид не само сезона, но и географската ширина на района. Фотопериодът е "времево реле" или тригер за последователност от физиологични процеси. Той определя цъфтежа на растенията, линенето, миграцията и размножаването при птиците и бозайниците и др. Фотопериодът е свързан с биологичния часовник и служи като универсален механизъм за регулиране на функциите във времето. Биологичният часовник свързва ритмите на факторите на околната среда с физиологичните ритми, позволявайки на организмите да се адаптират към дневната, сезонната, приливната и друга динамика на факторите.

Чрез промяна на фотопериода е възможно да се предизвикат промени във функциите на тялото. Така че производителите на цветя, променяйки светлинния режим в оранжерии, получават извън сезона цъфтеж на растенията. Ако незабавно увеличите продължителността на деня след декември, това може да предизвика явления, които се случват през пролетта: цъфтеж на растенията, линеене при животни и т. н. При много висши организми адаптациите към фотопериода са фиксирани генетично, тоест биологичния часовник може да работи дори при липса на редовна дневна или сезонна динамика.

Следователно смисълът на анализа на условията на околната среда не е да се състави огромен списък от фактори на околната среда, а да се открие функционално важни ограничаващи фактории да се оцени степента, до която съставът, структурата и функциите на екосистемите зависят от взаимодействието на тези фактори.

Само в този случай е възможно надеждно да се предскажат резултатите от промените и нарушенията и да се управляват екосистемите.

Антропогенни ограничаващи фактори.Удобно е да се разглеждат пожарите и антропогенният стрес като примери за антропогенни ограничаващи фактори, които правят възможно управлението на естествени и създадени от човека екосистеми.

Пожарикато антропогенен фактор те често се оценяват само негативно. Изследвания през последните 50 години показват, че естествените пожари могат да бъдат част от климата в много земни местообитания. Те оказват влияние върху еволюцията на флората и фауната. Биотичните общности са се "научили" да компенсират този фактор и да се адаптират към него, като температура или влажност. Огънят може да се разглежда и изучава като фактор на околната среда, заедно с температурата, валежите и почвата. В правилна употребаогънят може да бъде ценен екологичен инструмент. Някои племена изгарят гори за своите нужди много преди хората да започнат систематично и целенасочено да променят околната среда. Огънят е много важен фактор и защото човек може да го контролира в по-голяма степен от другите ограничаващи фактори. Трудно е да се намери парче земя, особено в сухите сезони, където не е имало пожар поне веднъж на 50 години. Най-честата причина за пожари в природата е удар от мълния.

Пожарите са от различни видове и имат различни последствия.

Конските или „дивите“ пожари обикновено са много интензивни и неконтролируеми. Те разрушават короната на дърветата и унищожават всички органични вещества в почвата. Пожарите от този тип имат ограничаващ ефект върху почти всички организми в общността. Ще отнеме много години, докато обектът се възстанови.

Масовите пожари са напълно различни. Те имат избирателен ефект: за някои организми те се оказват по-ограничаващи, отколкото за други. По този начин наземните пожари насърчават развитието на организми с висока толерантност към последствията от тях. Те могат да бъдат естествени или специално организирани от човека. Например планирано изгаряне на гори се предприема, за да се премахне конкуренцията за ценните видове блатен бор отвън. широколистни дървета... Блатният бор, за разлика от широколистните дървета, е устойчив на огън, тъй като апикалната пъпка на разсада му е защитена от куп дълги, слабо горящи игли. При липса на пожари обрастването на широколистните дървета заглушава бора, както и зърнените и бобовите култури. Това води до потискане на яребиците и дребните тревопасни животни. Следователно девствените борови гори с изобилие от дивеч са екосистеми от типа „огън”, тоест изискващи периодични наземни пожари. В този случай пожарът не води до загуба хранителни веществапочва, не вреди на мравки, насекоми и дребни бозайници.

Малък огън е полезен дори за бобовите растения, фиксиращи азот. Изгарянето се извършва вечер, за да може през нощта огънят да бъде потушен с роса и лесно да се прекрачи тесният пожарен фронт. В допълнение, малките земни пожари допълват способността на бактериите да превръщат мъртвите остатъци в минерални хранителни вещества, подходящи за следващото поколение растения. За същата цел падналите листа често се изгарят през пролетта и есента. Планираното изгаряне е пример за управление на естествена екосистема с помощта на ограничаващ екологичен фактор.

Решението дали възможността за пожари трябва да бъде напълно изключена или огънят трябва да се използва като контролен фактор трябва да зависи изцяло от това какъв тип общност се желае в района. Американският еколог Г. Стодард (1936) беше един от първите, които „защитиха“ контролирано планирано изгаряне за увеличаване на производството на ценна дървесина и дивеч още във времето, когато от гледна точка на горските, всеки пожар се смяташе за вреден.

Тясната връзка на изгарянето със състава на тревата играе ключова роля за поддържането на невероятното разнообразие от антилопи и хищници в източноафриканските савани. Пожарите имат положителен ефект върху много зърнени култури, тъй като точките на растеж и енергийните им запаси са под земята. След изгаряне на сухите надземни части хранителните вещества бързо се връщат в почвата и тревите растат буйно.

Въпросът "да гори или да не гори", разбира се, може да бъде объркващ. По небрежност човек често е причина за увеличаване на честотата на разрушителните „диви“ пожари. Борба за Пожарна безопасноств горите и местата за отдих - втората страна на проблема.

Частно лице в никакъв случай няма право да предизвиква умишлено или случайно пожар в природата - това е привилегия на специално обучени хора, които са запознати с правилата за ползване на земята.

Антропогенен стресможе да се разглежда и като един вид ограничаващ фактор. Екосистемите до голяма степен са в състояние да компенсират антропогенния стрес. Възможно е те да са естествено адаптирани към остри повтарящи се стресове. И много организми изискват от време на време смущения, които допринасят за тяхната дългосрочна устойчивост. Големите водни тела често имат добри свойства за самопречистване и се възстановяват от замърсяване по същия начин, както много сухоземни екосистеми. Дългосрочните прекъсвания обаче могат да доведат до изразени и трайни негативни последици. В такива случаи еволюционната история на адаптацията не може да помогне на организмите – компенсационните механизми не са неограничени. Това важи особено за случаите, когато се изхвърлят силно токсични отпадъци, които постоянно се произвеждат от индустриализирано общество и които преди това са отсъствали в околната среда. Ако не можем да изолираме тези токсични отпадъци от глобалните системи за поддържане на живота, те ще застрашат пряко нашето здраве и ще се превърнат в основния ограничаващ фактор за човечеството.

Антропогенният стрес условно се разделя на две групи: остри и хронични.

Първият се характеризира с внезапно начало, бързо нарастване на интензивността и кратка продължителност. Във втория случай нарушенията с ниска интензивност продължават дълго време или се повтарят. Естествените системи често имат достатъчен капацитет да се справят с остър стрес. Например, стратегията за спящи семена позволява на гората да се възстанови, след като бъде изчистена. Последиците от хроничния стрес могат да бъдат по-сериозни, тъй като реакциите на стреса са по-малко очевидни. Може да отнеме години, за да бъдат забелязани промените в организмите. Така връзката между рака и тютюнопушенето беше установена само преди няколко десетилетия, въпреки че съществуваше дълго време.

Праговият ефект отчасти обяснява защо някои екологични проблеми се появяват неочаквано. Всъщност те се натрупват през годините. Например в горите масовата смърт на дърветата започва след продължително излагане на замърсители на въздуха. Започваме да забелязваме проблема едва след смъртта на много гори в Европа и Америка. По това време закъсняхме с 10-20 години и не можахме да предотвратим трагедията.

В периода на адаптация към хронични антропогенни влияния, толерантността на организмите намалява и към други фактори, като болести. Хроничният стрес често се свързва с токсични вещества, които, макар и в малки концентрации, постоянно се отделят в околната среда.

Статията „Отравяне на Америка“ (списание „Таймс“, 22.09.80 г.) предоставя следните данни: „От всички човешки намеси в естествения ред на нещата, нито една не нараства с такава тревожна скорост като създаването на нови химически съединения. Само в САЩ хитри "алхимици" създават около 1000 нови лекарства всяка година. На пазара има около 50 000 различни химикали. Много от тях несъмнено са от голяма полза за хората, но близо 35 000 съединения, използвани в САЩ, определено или потенциално са вредни за човешкото здраве.

Опасността, вероятно катастрофална, е замърсяването на подземните води и дълбоките водоносни хоризонти, които съставляват значителна част от водните ресурси на планетата. За разлика от повърхностните подземни водине подлежат на естествени процеси на самопречистване поради липса на слънчева светлина, бърз ток и биотични компоненти.

Загрижеността не се причинява само от навлизането на вредни вещества във водата, почвата и храната. В атмосферата се отделят милиони тонове опасни съединения. Само над Америка в края на 70-те. Емитирани: суспендирани частици - до 25 милиона тона/година, SO 2 - до 30 милиона тона/годишно, NO - до 23 милиона тона/година.

Всички ние допринасяме за замърсяването на въздуха, като използваме автомобили, електричество, промишлени стокии др. Замърсяване на въздуха - ясен сигнал за отрицателен обратна връзка, който може да спаси обществото от унищожение, тъй като лесно се открива от всеки.

Обработката на твърди отпадъци отдавна се счита за второстепенен въпрос. До 1980 г. е имало случаи, когато върху бивши сметища за радиоактивни отпадъци се строят жилищни квартали. Сега, макар и с известно закъснение, стана ясно: натрупването на отпадъци ограничава развитието на индустрията. Без създаването на технологии и центрове за тяхното отстраняване, неутрализация и рециклиране е невъзможен по-нататъшният напредък на индустриалното общество. На първо място е необходимо безопасно да се изолират най-токсичните вещества. Незаконната практика на "нощни изхвърляния" трябва да бъде заменена с надеждна изолация. Трябва да търсим заместители на токсичните химикали. С правилното ръководство, изхвърлянето и рециклирането на отпадъци могат да се превърнат в отделна индустрия, която генерира нови работни места и допринася за икономиката.

Решението на проблема с антропогенния стрес трябва да се основава на холистична концепция и изисква системен подход. Опитите за справяне с всеки замърсител като проблем сам по себе си са неефективни – те само пренасят проблема от едно място на друго.

Ако през следващото десетилетие не е възможно да се ограничи процесът на влошаване на качеството на околната среда, тогава е вероятно не недостигът на природни ресурси, а въздействието на вредни вещества да стане фактор, ограничаващ развитието на цивилизацията.

Подобна информация.

Най-значимата група фактори в момента, интензивно променящи околната среда, е пряко свързана с многостранната човешка дейност.

Човешкото развитие на планетата винаги е било свързано с въздействието върху околната среда, но днес този процес се ускори значително.

Антропогенните фактори включват всяко въздействие (както пряко, така и непряко) на човек върху околната среда - организми, биогеоценози, ландшафти,.

Преработвайки природата и я адаптирайки към своите нужди, човекът променя местообитанието на животните и растенията, като по този начин влияе на техния живот. Въздействието може да бъде пряко, непряко и случайно.

Пряко въздействиенасочени директно към живите организми. Например неустойчивият риболов и лов драстично намалиха броя на видовете. Нарастващата сила и ускорените промени в природата от човека налагат нейната защита.

Непряко въздействиеосъществява се чрез промяна на ландшафта, климата, физическото състояние и химията на атмосферата и водните тела, структурата на земната повърхност, почвата, растителността и фауната. Човек съзнателно и несъзнателно унищожава или измества едни видове растения и животни, разпространява други или създава благоприятни условия за тях. За култивирани растенияи домашни животни, човекът е създал до голяма степен нова среда, умножавайки продуктивността на развитите земи. Но това изключи възможността за съществуването на много диви видове.

Честно казано, трябва да се каже, че много видове животни и растения изчезнаха от лицето на Земята дори без човешка намеса. Всеки вид, като отделен организъм, има своя собствена младост, цъфтеж, старост и смърт - естествен процес. Но в природата това се случва бавно и обикновено излезлите видове имат време да бъдат заменени с нови, по-приспособени към условията на местообитание. Човекът, от друга страна, ускори процеса на изчезване до такава скорост, че еволюцията отстъпи място на революционни, необратими трансформации.

В хода на историческия процес на взаимодействие между природата и обществото се наблюдава непрекъснато нарастване на влиянието на антропогенните фактори върху околната среда.

По мащаб и степен на въздействие върху горските екосистеми едно от най-важните места сред антропогенните фактори заема сечта. (Изсичането на горите в рамките на допустимата сеч и при спазване на екологичните и лесовъдни изисквания е едно от необходимите условия за развитието на горските биогеоценози.)

Естеството на въздействието на окончателната сеч върху горските екосистеми зависи до голяма степен от оборудването и технологията, използвани за дърводобив.

V последните годининова тежка многооперативна горска техника пристигна в гората. Неговото изпълнение изисква стриктно спазване на технологията на дърводобивите, в противен случай са възможни нежелани последици за околната среда: загиване на подраст на икономически ценни видове, рязко влошаване на водно-физичните свойства на почвите, увеличаване на повърхностния отток, развитие на ерозия процеси и др. в някои райони на страната ни. В същото време има много факти, когато разумното използване на нова технология в съответствие с технологичните схеми на сечните операции, като се отчитат лесовъдските и екологичните изисквания, осигури необходимото запазване на подрастите и създаде благоприятни условия за възстановяване на горите с ценни видове. В тази връзка заслужава внимание опитът от работа с ново оборудване на дървосекачи в района на Архангелск, които използват разработената технология за запазване на 60% от жизнеспособния подраст.

Механизираната сеч променя значително микрорелефа, структурата на почвата, нейните физиологични и други свойства. При използване през летния период на сеч (ВМ-4) или сечища (ВТМ-4), до 80-90% от площта на сечищата се минерализира; в условия на хълмист и планински терен такива въздействия върху почвата увеличават 100 пъти повърхностния отток, увеличават ерозията на почвата и следователно намаляват нейното плодородие.

Изсичането може да причини особено голяма вреда на горските биогеоценози и околната среда като цяло в райони с лесно уязвимо екологично равновесие (планински райони, субтундрови гори, вечно замръзнали райони и др.).

Индустриалните емисии имат отрицателно въздействие върху растителността и особено върху горските екосистеми. Те засягат растенията пряко (чрез асимилационния апарат) и косвено (променят състава и лесовъдните свойства на почвата). Вредните газове засягат надземните органи на дървото и нарушават жизнената активност на микрофлората на корените, в резултат на което растежът рязко намалява. Преобладаващият газообразен токсикант е серен диоксид, вид индикатор за замърсяване въздушна среда... Амоняк, въглероден оксид, флуор, флуороводород, хлор, сероводород, азотни оксиди, пари на сярна киселина и др.

Степента на увреждане на растенията от замърсители зависи от редица фактори и преди всичко от вида и концентрацията на токсичните вещества, продължителността и времето на тяхното излагане, както и от състоянието и характера на горските насаждения (техния състав, възраст, пълнота и др.), метеорологични и други условия.

По-устойчиви на действието на токсични съединения са средновъзрастните и по-малко устойчиви - узрели и презрели насаждения, горски култури. Твърдите дървета са по-устойчиви на токсични вещества от иглолистните. Високата плътност с обилен подраст и ненарушена дървесна структура са по-стабилни от разредените изкуствени насаждения.

Действието на високи концентрации на токсиканти върху насажденията за кратък период води до необратими увреждания и тяхната смърт; продължителното излагане на малки концентрации причинява патологични изменения в насажденията, а незначителни концентрации водят до намаляване на жизнената им активност. Поражението на горите се наблюдава в почти всеки източник на промишлени емисии.

Повече от 200 хиляди хектара гори са повредени в Австралия, където до 580 хиляди тона SO 2 падат годишно с валежи. В Германия 560 хиляди хектара са били засегнати от вредни промишлени емисии, в Германската демократична република - 220, Полша - 379 и Чехословакия - 300 хиляди хектара. Действието на газовете се разпространява на доста големи разстояния. Например в САЩ латентно увреждане на растенията е отбелязано на разстояние до 100 km от източника на емисии.

Вредното въздействие на емисиите от голям металургичен завод върху растежа и развитието на горските насаждения се простира на разстояние до 80 км. Наблюденията на гората в района на химическия завод от 1961 до 1975 г. показват, че на първо място боровите насаждения започват да изсъхват. За същия период средната радиална печалба е спаднала с 46% на разстояние 500 m от източника на емисии и с 20% на 1000 m от мястото на емисия. Листата на бреза и трепетлика е повредена с 30-40%. В 500-метровата зона гората напълно изсъхна след 5-6 години след началото на поражението, в 1000-метровата зона - след 7 години.

На засегнатата площ от 1970 до 1975 г. има 39% изсъхнали дървета, 38% силно отслабени дървета и 23% отслабени; не са нанесени осезаеми щети на гората на разстояние 3 км от централата.

Най-големи щети на горите от промишлени емисии в атмосферата се наблюдават в райони на големи промишлени и горивно-енергийни комплекси. Има и по-малки лезии, които също причиняват значителни вреди, намалявайки екологичните и рекреационните ресурси на района. Това се отнася преди всичко за районите с рядко гори. За предотвратяване или рязко намаляване на щетите в горите е необходимо да се приложи набор от мерки.

Разпределянето на горски земи за нуждите на определен отрасъл на националното стопанство или тяхното преразпределение според предназначението им, както и приемането на земя в държавния горски фонд са една от формите на въздействие върху състоянието на горските ресурси. . Сравнително големи площи са отредени за земеделска земя, за промишлени и пътна конструкция, значителни площи се използват от минната, енергийната, строителната и други индустрии. На десетки хиляди километри през гори и други земи се простират тръбопроводи за изпомпване на нефт, газ и др.

Влиянието на горските пожари върху промяната на околната среда е голямо. Проявлението и потискането на жизнената дейност на редица компоненти на природата често се свързва с действието на огъня. В много страни по света образуването на естествени гори в една или друга степен е свързано с влиянието на пожарите, които оказват отрицателно въздействие върху много процеси от живота на горите. Горските пожари причиняват сериозни наранявания на дърветата, отслабват ги, причиняват образуване на вятър и ветрозащита, намаляват защитата на водата и др. полезни функциигори, насърчават възпроизводството вредни насекоми... Действайки върху всички компоненти на гората, те извършват сериозни промени в горските биогеоценози и екосистемите като цяло. Вярно е, че в някои случаи под въздействието на пожари се създават благоприятни условия за обновяване на горите - покълване на семената, поява и образуване на самозасаждане, особено бор и лиственица, а понякога и смърч и някои други дървесни видове.

По света горските пожари годишно обхващат площ от до 10-15 милиона хектара и повече, а през някои години тази цифра се удвоява. Всичко това прави проблема за борбата с горските пожари приоритетен и изисква много внимание към него от горските и други органи. Тежестта на проблема се увеличава във връзка с бързото развитие на слабо населените горски райони от националната икономика, създаването на териториално-производствени комплекси, нарастването на населението и неговата миграция. Това се отнася преди всичко за горите на Западносибирския, Ангара-Енисейския, Саянския и Уст-Илимския промишлени комплекси, както и за горите на някои други региони.

Сериозни предизвикателства за опазването на околната среда възникват от нарастващото използване на минерални торовеи пестициди.

Въпреки ролята им за повишаване на производителността на селскостопанските и други култури, висока икономическа ефективност, трябва да се отбележи, че ако не се спазват научно обосновани препоръки за тяхното използване, може да има и Отрицателни последици... При невнимателно съхранение на торовете или лошото им вграждане в почвата са възможни случаи на отравяне с тях на диви животни и птици. Разбира се, химичните съединения, използвани в горското стопанство и особено в селското стопанство в борбата с вредители и болести, нежелана растителност, при грижи за млади насаждения и др., не могат да бъдат класифицирани като напълно безвредни за биогеоценозите. Някои от тях имат токсичен ефект върху животните, други в резултат на сложни трансформации образуват токсични вещества, които могат да се натрупват в организма на животните и растенията. Това задължава стриктно да се следи за прилагането на утвърдените правила за използване на пестициди.

Приложение химикаликогато се грижи за млади горски насаждения, увеличава опасността от пожар, често намалява устойчивостта на насажденията към горските вредители и болести и може да има отрицателен ефект върху опрашителите на растенията. Всичко това трябва да се има предвид при провеждане на горско стопанство с използване на химикали; В същото време трябва да се обърне специално внимание на водозащитните, рекреационните и други категории гори за защитни цели.

Напоследък мащабът на хидротехническите мерки се разширява, потреблението на вода се увеличава, а в горските райони се подреждат утаителни басейни. Интензивното водовземане се отразява на хидроложкия режим на територията, а това от своя страна води до нарушаване на горските насаждения (те често губят своите водозащитни и водорегулиращи функции). Значително негативни последициза горските екосистеми може да предизвика наводнения, особено при изграждането на водноелектрическа централа със система от водоеми.

Създаването на големи резервоари, особено в равнинни условия, води до наводняване на обширни територии и образуване на плитки води. Образуването на плитки води и блата влошава санитарно-хигиенната обстановка и се отразява негативно на природната среда.

Особено щети на гората нанася пашата на добитък. Системната и нерегламентирана паша води до уплътняване на почвата, унищожаване на тревиста и храстова растителност, увреждане на подлеса, изтъняване и отслабване на насажденията, намаляване на сегашния прираст, увреждане на горските насаждения от неприятели и болести. Когато подлесът е унищожен, насекомоядни птици напускат гората, тъй като техният живот и гнездене най-често се свързват с долните нива на горските насаждения. Най-голяма опасност е пашата в планинските райони, тъй като тези територии са най-податливи на ерозионни процеси. Всичко това изисква специално внимание и грижа при използване на горски парцели за пасища, както и за сенокос. Важна роля в прилагането на мерки за по-ефективно и рационално използване на горските площи за тези цели са призовани да играят новите правила за сенокос и паша в горите на СССР, одобрени с постановление на Министерския съвет на СССР от 27 април 1983 г.

Рекреационното използване на горите, особено нерегламентираните, предизвиква сериозни промени в биогеоценозата. В местата за масов отдих често се наблюдава силно уплътняване на почвата, което води до рязко влошаване на водния, въздушния и топлинния й режим и намаляване на биологичната активност. В резултат на прекомерно утъпкване на почвата могат да загинат цели насаждения или отделни групи дървета (те са отслабени до такава степен, че стават жертва на вредни насекоми и гъбични заболявания). Най-често горите на зелените зони, разположени на 10-15 км от града, в близост до центрове за отдих и места за обществени събития, страдат от развлекателната преса. Определени щети се причиняват на горите от механични повреди, различни видовеотпадъци, боклук и др. Иглолистните насаждения (смърч, бор) са най-малко устойчиви на антропогенно въздействие, широколистните (бреза, липа, дъб и др.) страдат в по-малка степен.

Степента и ходът на отклонението се определят от устойчивостта на екосистемата към рекреационното натоварване. Устойчивостта на гората към отдих определя т.нар природен комплекс(максималният брой летовници, които могат да издържат на биогеоценозата без щети). Важно събитие, насочено към опазване на горските екосистеми, повишаване на техните рекреационни свойства, е цялостното облагородяване на територията с образцово управление на икономиката тук.

Отрицателните фактори, като правило, не действат изолирано, а под формата на определени взаимосвързани компоненти. В същото време действието на антропогенните фактори често засилва негативното въздействие на природните. Например ефектът от токсичните емисии от промишлеността и транспорта най-често се съчетава с повишено рекреационно натоварване върху горските биогеоценози. От своя страна отдихът и туризмът създават условия за горски пожари. Действието на всички тези фактори рязко намалява биологичната устойчивост на горските екосистеми към вредители и болести.

При изследване на влиянието на антропогенните и природни фактори върху биогеоценозата на горите е необходимо да се има предвид, че отделните компоненти на биогеоценозата са тясно свързани както помежду си, така и с други екосистеми. Количествената промяна в един от тях неизбежно предизвиква промяна във всички останали, а значителна промяна в цялата горска биогеоценоза неизбежно засяга всеки от нейните компоненти. По този начин, в зоните на постоянно излагане на токсични промишлени емисии, видовият състав на флората и фауната постепенно се променя. От дървесните видове първи се увреждат и убиват иглолистните дървета. Поради преждевременната смърт на иглите и намаляването на дължината на леторастите, микроклиматът в насажденията се променя, което се отразява на промяната в видовия състав на тревиста растителност. Тревите започват да се развиват, допринасяйки за възпроизводството на полски мишки, систематично увреждайки горските култури.

Определени количествени и качествени характеристикитоксичните емисии водят до нарушаване или дори пълно спиране на плододаването при повечето дървесни видове, което се отразява негативно на видовия състав на птиците. Появяват се видове горски вредители, устойчиви на действието на токсични емисии. В резултат на това се формират деградирали и биологично нестабилни горски екосистеми.

Проблем с отказа отрицателно въздействиеантропогенните фактори върху горските екосистеми чрез цяла система от защитни и защитни мерки е неразривно свързана с мерките за опазване и рационално използване на всички останали компоненти въз основа на разработването на междусекторен модел, който отчита интересите на рационалното използване на цялата околна среда. ресурси в отношенията им.

Даденото кратко описание наекологичната връзка и взаимодействието на всички компоненти на природата показва, че гората, както никоя друга от тях, има мощни свойства да влияе положително върху околната среда естествена среда, регулират нейното състояние. Като екологообразуващ фактор и активно влияещ върху всички процеси на еволюция на биосферата, гората се влияе и от взаимовръзката между всички други компоненти на природата, неуравновесена от антропогенното въздействие. Това дава основание да се разглежда растителният свят и протичащите с него природни процеси като ключов фактор, определящ общата посока на търсене на интегрални средства за рационално управление на природата.

Схемите и програмите за опазване трябва да се превърнат във важно средство за идентифициране, предотвратяване и решаване на проблеми в отношенията между човека и природата. Подобни разработки ще помогнат за решаването на тези проблеми както в страната като цяло, така и в отделните й териториални единици.

Антропогенни фактори

околната среда, промени, внесени в природата от човешката дейност, засягащи органичен свят(вижте Екология). Преработвайки природата и я адаптирайки към своите нужди, човекът променя местообитанието на животните и растенията, като по този начин влияе на техния живот. Въздействието може да бъде непряко или пряко. Косвеното въздействие се осъществява чрез променящи се ландшафти - климат, физическо състояние и химия на атмосферата и водните тела, структурата на земната повърхност, почвата, растителността и животинската популация. Увеличаването на радиоактивността в резултат на развитието на атомната индустрия и особено на изпитанията на атомни оръжия придобива голямо значение. Човек съзнателно и несъзнателно унищожава или измества едни видове растения и животни, разпространява други или създава благоприятни условия за тях. За културните растения и домашните животни човекът е създал до голяма степен нова среда, умножавайки продуктивността на развитите земи. Но това изключи възможността за съществуването на много диви видове. Увеличаването на населението на Земята и развитието на науката и технологиите доведоха до факта, че в съвременните условия е много трудно да се намерят райони, които не са засегнати от човешката дейност (девствени гори, ливади, степи и др.). Неправилната оран и прекомерната паша на добитъка доведоха не само до загиването на природните съобщества, но и до засилване на водната и ветровата ерозия на почвите и до плиткост на реките. В същото време появата на села и градове създава благоприятни условия за съществуването на много видове животни и растения (виж Синантропни организми). Развитието на индустрията не води непременно до обедняване на дивата природа, но често допринася за появата на нови форми на животни и растения. Развитието на транспорта и други средства за комуникация допринесе за разпространението както на полезни, така и на много вредни видоверастения и животни (вж. Антропохория). Прякото въздействие е насочено директно към живите организми. Например неустойчивият риболов и лов драстично намалиха броя на видовете. Нарастващата сила и ускоряването на промените в природата от човека налагат нейното опазване (вижте Опазване на природата). Целенасочено, съзнателно преобразуване на природата от човека с проникване в микрокосмоса и космическите белези, според В. И. Вернадски (1944), образуването на "ноосферата" - обвивката на Земята, променена от човека.

осветено .:Вернадски V.I., Биосфера, т. 1-2, L., 1926; неговите, Биогеохимични есета (1922-1932), М.-Л., 1940; Н. П. Наумов, Екология на животните, 2 изд., М., 1963; Дубинин Н.П., Еволюция на популациите и радиация, М., 1966; Благосклонов К.Н., Иноземцов А.А., Тихомиров В.Н., Защита на природата, М., 1967.

Голяма съветска енциклопедия. - М .: Съветска енциклопедия. 1969-1978 .

Вижте какво представляват "Антропогенни фактори" в други речници:

Фактори, дължащи своя произход на човешката дейност. Екологичен енциклопедичен речник. Кишинев: Главна редакция на молдавския съветска енциклопедия... I.I. дядо. 1989. Антропогенни фактори поради техния произход ... ... Екологичен речник

Съвкупност от фактори на околната среда, причинени от случайна или умишлена човешка дейност през периода на нейното съществуване. Видове антропогенни фактори Физическа употребаядрена енергия, движение във влакове и самолети, ... ... Уикипедия

Антропогенни фактори- * антропогенни фактори движещи силипротичащи в природата процеси, които по своя произход са свързани с дейността и влиянието на човека върху околната среда. Сумираното действие на А. ф. е въплътена в ... ... Генетика. енциклопедичен речник

Форми на дейност човешкото обществокоито водят до промяна в природата като местообитание на самия човек и други видове живи същества или пряко засягат техния живот. (Източник: "Микробиология: речник на термините", Фирсов Н.Н. ... Речник по микробиология

Резултат от човешкото въздействие върху околната среда в процеса на стопанска и друга дейност. Антропогенните фактори могат да се разделят на 3 групи: оказващи пряко въздействие върху околната среда в резултат на внезапно, ... ... Биологичен енциклопедичен речник

АНТРОПОГЕННИ ФАКТОРИ- фактори, причинени от човешката дейност... Речник на ботанически термини

АНТРОПОГЕННИ ФАКТОРИ- среда, фактори, дължащи се на домакинствата. човешката дейност и влияние върху входящата среда. Тяхното въздействие може да бъде пряко, например. влошаване на структурата и изчерпване на почвите поради многократна обработка или косвено, например. промени в релефа, ...... Земеделски енциклопедичен речник

Антропогенни фактори- (гр. - фактори, възникващи по вина на човек) - това са причините и условията, създадени (или възникнали) в резултат на човешка дейност, които осигуряват Отрицателно влияниевърху околната среда и човешкото здраве. И така, продуктите на някои промишлени ... ... Основи на духовната култура (Енциклопедичен речник на учителя)

антропогенни фактори- среди, фактори, причинени от човешката икономическа дейност и засягащи природната среда. Тяхното въздействие може да бъде пряко, например влошаване на структурата и изчерпване на почвите поради многократна обработка, или косвено, например ... ... Селско стопанство. Голям енциклопедичен речник

Антропогенни фактори- група фактори, причинени от влиянието на човека и неговата икономическа дейност върху растенията, животните и други природни компоненти... Теоретични аспектии основите екологичен проблем: интерпретатор на думи и идеоматични изрази

Книги

• Горски почви на европейска Русия. Биотични и антропогенни фактори на образуване, М. В. Бобровски. Монографията представя резултатите от анализа на обширен фактически материал за структурата на почвите в горските райони. Европейска Русияот горската степ до северната тайга. Отчитаните характеристики...

Антропогенни фактори, тяхното влияние върху организмите.

Антропогенни фактори- това са форми на човешка дейност, които засягат живите организми и условията на тяхното местообитание: сеч, оран, напояване, паша, изграждане на резервоари, водо- и нефтопроводи и газопроводи, полагане на пътища, електропроводи и др. Въздействието на човешката дейност върху живите организми и техните условия на околната среда местообитанията могат да бъдат преки и косвени. Например, изсичането на дървета в гората при добив на дърва, той има пряко въздействиевърху дърветата, които ще бъдат отсечени (изсичане, разчистване на клони, рязане, премахване и др.) и в същото време оказва непряко въздействие върху растенията от сенника, променяйки условията на тяхното местообитание: осветление, температура, циркулация на въздуха и др. Поради промените в условията на околната среда, сенколюбивите растения и всички организми, свързани с тях, вече няма да могат да живеят и да се развиват в сечищата. Сред абиотичните фактори се разграничават климатични (осветеност, температура, влажност, вятър, налягане и др.) и хидрографски (вода, течение, соленост, течащо стоене и др.) фактори.

Факторите, влияещи върху организмите и условията на тяхното местообитание, се променят през деня, според сезона на годината и от година на година (температура, валежи, осветление и др.). Следователно, разграничете редовно се сменяи възникващи спонтанно (неочаквано) фактори. Редовно променящите се фактори се наричат ​​периодични фактори. Те включват смяната на деня и нощта, сезоните на годината, приливи и отливи и т.н. Живите организми са се адаптирали към ефекта на тези фактори в резултат на дълга еволюция. Факторите, които възникват спонтанно, се наричат ​​непериодични. Те включват вулканични изригвания, наводнения, пожари, кални потоци, атаки на хищници върху плячка и др. Живите организми не са приспособени към въздействието на непероидни фактори и нямат никакви адаптации. Следователно те водят до смърт, нараняване и заболяване на живите организми, унищожават техните местообитания.

Човек често използва непериодични фактори в своя полза. Например, за да подобри обновяването на пасищата и сенокосите, той урежда падането през пролетта, т.е. подпалва стара растителност; с пестициди и хербициди се унищожават вредители по земеделските култури, плевели по ниви и градини, унищожават се болестотворни микроорганизми, бактерии и безгръбначни и др.

Съвкупността от фактори от един и същи вид съставлява горното ниво на понятията. По-ниското ниво на понятия е свързано с познаването на отделните фактори на околната среда (Таблица 3).

Таблица 3 - Нива на понятието "фактор на околната среда"

Въпреки голямото разнообразие от фактори на околната среда, редица общи модели могат да бъдат идентифицирани в естеството на тяхното въздействие върху организмите и в отговорите на живите същества.

Оптимален закон... Всеки фактор има само определени граници на положителен ефект върху организмите. Благоприятната сила на влияние се нарича зона на оптимален екологичен факторили просто оптималенза организми от този вид (фиг. 5).

Фигура 5 - Зависимост на резултатите от действието на фактора на околната среда от неговата интензивност

Колкото по-силно е отклонението от оптимума, толкова по-изразен е депресиращият ефект на този фактор върху организмите ( песимална зона). Максималните и минималните допустими стойности на фактора са критични точки, отвъд които съществуването вече не е възможно, настъпва смърт. Наричат ​​се границите на издръжливост между критичните точки екологична валентностживи същества във връзка със специфичен фактор на околната среда. Точките, които го обвързват, т.е. максималната и минималната температура, подходящи за живот, са границите на толеранса. Между оптималната зона и границите на устойчивост растението изпитва нарастващ стрес, т.е. говорим за зони на стрес или зони на потисничество в рамките на стабилността. Когато човек се отдалечава от оптимума, в крайна сметка, при достигане на границите на стабилност на организма, настъпва неговата смърт.

Видовете, за чието съществуване са необходими строго определени екологични условия, се наричат ​​нискотолерантни видове стенобионтичен(тясна екологична валентност) , и тези, които са в състояние да се адаптират към различни условия на околната среда, издръжливи - еврибионтичен(широка екологична валентност) (фиг. 6).

Фигура 6 - Екологична пластичност на видовете (по Ю. Одум, 1975 г.)

Еврибионизъмдопринася за широкото разпространение на видовете. Стенобионизъмобикновено ограничава областите.

Съотношението на организмите към флуктуациите на даден фактор се изразява чрез добавяне на префикса eury- или steno- към името на фактора. Например, по отношение на температурата се разграничават еври- и стенотермни организми, по концентрацията на соли - еври- и стенохалин, към светлината - еври- и стенофотични и др.

Закон за минимума на Й. Либих.През 1870 г. немският агроном Й. Либих е първият, който установява, че добивът (производството) зависи най-малко от фактор в околната среда и формулира закона за минимума, който гласи: последен във времето”.

При формулирането на закона Либих има предвид ограничаващия ефект върху растенията на жизненоважни химични елементи, присъстващи в тяхното местообитание в малки и променливи количества. Тези елементи се наричат ​​микроелементи. Те включват: мед, цинк, желязо, бор, силиций, молибден, ванадий, кобалт, хлор, йод, натрий. Микроелементите, като витамините, действат като катализатори, химични елементифосфор, калий, калций, магнезий, сяра, необходими на организмите в относително голямо количество, се наричат ​​макроелементи. Но ако почвата съдържа повече от тези елементи, отколкото е необходимо за нормалното функциониране на организмите, тогава те също са ограничаващи. По този начин микро- и макроелементите в местообитанието на живите организми трябва да съдържат толкова, колкото е необходимо за нормалното им съществуване и жизнена дейност. Промяната в съдържанието на микро- и макроелементи в посока намаляване или увеличаване от необходимото количество ограничава съществуването на живи организми.

Ограничаващите фактори на околната среда определят географския обхват на даден вид. Естеството на тези фактори може да бъде различно. Така че движението на вида на север може да бъде ограничено от липса на топлина, до пустинни райони - от липса на влага или твърде високи температури. Биотичните взаимоотношения, например, заемането на дадена територия от по-силен конкурент или липсата на опрашители за растенията също могат да послужат като ограничаващ фактор за разпространението.

Законът за толерантността на В. Шелфорд.Всеки организъм в природата е в състояние да понася въздействието на периодични фактори както в посока на намаляване, така и в посока на тяхното увеличаване до определена граница в рамките на определено време. Въз основа на тази способност на живите организми, американският зоолог У. Шелфорд през 1913 г. формулира закона за толерантността (от латинското „tolerantica“ - търпение: способността на организма да издържа влиянието на факторите на околната среда до определена граница) , който казва „Липсата или невъзможността за развитие на една екосистема се определя не само от липса (количествено или качествено), но и от излишък на някой от факторите (светлина, топлина, вода), чието ниво може да се промени. да бъде близо до границите, поносими от тези организми”. Тези две граници: екологичният минимум и екологичният максимум, чието въздействие може да издържи жив организъм, се наричат ​​граници на толерантност (толерантност), например, ако даден организъм е в състояние да живее при температури от 30 ° C до -30°C, тогава границата на неговата толерантност е в тези граници.температури.

Евробионтите, поради широката си толерантност или широката екологична амплитуда, са широко разпространени, по-устойчиви на факторите на околната среда, тоест по-устойчиви. Отклоненията на влиянието на факторите от оптимума потискат живия организъм. Екологичната валентност при някои организми е тясна (например снежен леопард, орех, в рамките на умерения пояс), в други е широк (например вълк, лисица, заек, тръстика, глухарче и др.).

След откриването на този закон са проведени множество изследвания, благодарение на които са станали известни границите на съществуване на много растения и животни. Пример за това е въздействието на вещество, замърсяващо атмосферния въздух върху човешкото тяло. При стойности на концентрация от C години човек умира, но необратими промени в тялото му настъпват при много по-ниски концентрации: C lim. Следователно истинският диапазон на толерантност се определя от тези показатели. Това означава, че те трябва да бъдат експериментално определени за всяко замърсяващо или вредно химично съединение и да не надвишават съдържанието му в конкретна среда. V санитарна защитаоколната среда, това не е долната граница на устойчивост към вредни вещества, и горните граници, тъй като замърсяването на околната среда е излишък от стабилност на тялото. Поставя се задача или условие: действителната концентрация на замърсителя C fact не трябва да надвишава C lim. C факт< С лим. С ¢ лим является предельно допустимой концентрации С ПДК или ПДК.

Взаимодействие на фактори.Оптималната зона и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да се променят в зависимост от силата и в каква комбинация действат други фактори едновременно. Например топлината се понася по-лесно в сух, но не и влажен въздух. Рискът от замръзване е много по-висок при слана със силен вятър, отколкото при тихо време . По този начин един и същ фактор в комбинация с други оказва различно въздействие върху околната среда. Създава се ефектът от частично заместване на фактори. Например, увяхването на растенията може да бъде спряно както чрез увеличаване на количеството влага в почвата, така и чрез понижаване на температурата на въздуха, за да се намали изпарението.

Въпреки това, взаимната компенсация за действието на факторите на околната среда има определени граници и е невъзможно напълно да се замени един от тях с друг. Екстремният топлинен дефицит в полярните пустини не може да бъде компенсиран нито с изобилие от влага, нито с денонощно осветление. .

Групи от живи организми по отношение на факторите на околната среда:

Светлина или слънчева радиация... Всички живи организми се нуждаят от енергия отвън, за да извършват жизненоважни процеси. Неговият основен източник е слънчевата радиация, която представлява около 99,9% от общия енергиен баланс на Земята. АлбедоТова е делът на отразената светлина.

Най-важните процеси в растенията и животните с участието на светлината:

Фотосинтеза... Средно 1-5% от падащата върху растенията светлина се използва за фотосинтеза. Фотосинтезата е източник на енергия за останалата част от хранителната верига. Светлината е от съществено значение за синтеза на хлорофил. С това са свързани всички адаптации на растенията към светлината – листна мозайка (фиг. 7), разпространение на водораслите във водните съобщества върху водни слоеве и др.

Според изискванията за условията на осветление е обичайно растенията да се разделят на следните екологични групи:

Фотофиленили хелиофити- Растения на открити, постоянно добре осветени местообитания. Светлинните им адаптации са както следва - малки листа, често разчленени, по обяд могат да обърнат ребрата си към слънцето; листата са по-дебели, могат да бъдат покрити с кожички или восъчен цъфтеж; клетките на епидермиса и мезофила са по-малки, палисадният паренхим е многослоен; междувъзлията са къси и т.н.

Сенколюбивили сциофити- Растения от долните нива на сенчести гори, пещери и дълбоководни растения; не понасят силна пряка слънчева светлина. Може да фотосинтезира дори при много слаба светлина листата са тъмнозелени, големи и тънки; палисадният паренхим е еднослоен и е представен от по-големи клетки; листна мозайка е изразена.

Устойчив на сянкаили факултативни хелиофити- понася повече или по-малко засенчване, но расте добре на светлина; те са по-лесни за пренареждане от други растения под влияние на променящите се условия на осветление. Тази група включва горски и ливадни треви, храсти. Адаптациите се формират в зависимост от условията на осветеност и могат да бъдат възстановени при промяна на светлинния режим (фиг. 8). Пример за това са иглолистни дървета, които са израснали на открити пространства и под горски покрив.

Транспирация- процесът на изпаряване на водата от листата на растенията за намаляване на температурата. Приблизително 75% попадат върху растенията слънчева радиацияизразходва се за изпаряване на водата и по този начин засилва транспирацията; това е важно във връзка с проблема за опазването на водата.

Фотопериодизъм... Важно е за синхронизирането на живота и поведението на растенията и животните (особено на тяхното размножаване) със сезоните. Фототропизмът и фотонастията в растенията са важни за осигуряване на растенията с достатъчно светлина. Фототаксисът при животни и едноклетъчни растения е от съществено значение за намирането на подходящо местообитание.

Зрение при животните... Една от най-важните сензорни функции. Концепцията за видима светлина е различна за различните животни. Гръмкащите змии виждат инфрачервената част на спектъра; пчели - по-близо до ултравиолетовата област. При животните, живеещи на места, където светлината не прониква, очите могат да бъдат напълно или частично намалени. Животните, които водят нощен живот или живот в здрач, не различават добре цветовете и виждат всичко черно и бяло; освен това при такива животни размерът на очите често е хипертрофиран. Светлината, като средство за ориентация, играе важна роля в живота на животните. Много птици се ориентират с помощта на очите си върху слънцето или звездите по време на полетите си. Някои насекоми, като пчелите, имат същата способност.

Други процеси... Синтез на витамин D при хора. Въпреки това, продължителното излагане на ултравиолетови лъчи може да причини увреждане на тъканите, особено при животните; в тази връзка са се развили защитни средства – пигментация, поведенчески реакции на избягване и др. Определена стойност на сигнала при животните се играе от биолуминесценцията, тоест способността да светят. Светлинните сигнали, излъчвани от риби, мекотели и други водни организми, служат за привличане на плячка, индивиди от противоположния пол.

температура... Топлинният режим е най-важното условие за съществуването на живите организми. Основният източник на топлина е слънчевата радиация.

Границите на съществуването на живот са температурите, при които е възможна нормалната структура и функциониране на протеините, средно от 0 до +50 o C. Въпреки това, редица организми имат специализирани ензимни системи и са пригодени за активно съществуване при телесна температура, която надхвърля тези граници (табл. 5). Най-ниската, при която са открити живи същества, е -200°С, а най-високата е до +100°С.

Таблица 5 - Температурни индикатори в различни среди (0 С)

По отношение на температурата всички организми са разделени на 2 групи: студолюбиви и топлолюбиви.

Студенолюбиви (криофили)способни да живеят в условия на относително ниски температури. Бактерии, гъби, мекотели, червеи, членестоноги и др. живеят при температура от -8 ° C. От растенията: дървесните растения в Якутия могат да издържат на температури от -70 ° C. При същата температура в Антарктида живеят лишеи, някои видове водорасли и пингвини. В лабораторни условия семената, спорите на някои растения, нематодите понасят абсолютна нулева температура от -273,16 ° C. Нарича се спиране на всички жизнени процеси спряна анимация.

Топлолюбиви организми (термофили) - жители на горещи райони на Земята. Това са безгръбначни (насекоми, паякообразни, мекотели, червеи) и растения. Много видове организми са способни да понасят много високи температури... Например, влечуги, бръмбари, пеперуди могат да издържат на температури до + 45-50 ° C. В Камчатка синьо-зелените водорасли живеят при температура от + 75-80 ° С, камилският трън понася температура от + 70 ° С.

Безгръбначни, риби, влечуги, земноводни са лишени от способността да поддържат постоянна телесна температура в тесни граници. Те се наричат пойкилотермиченили хладнокръвен. Те зависят от нивото на топлина, идваща отвън.

Птиците и бозайниците са в състояние да поддържат постоянна телесна температура, независимо от температурата на околната среда. То - хомеотермни или топлокръвни организми... Те не зависят от външни източницитоплина. Поради високата скорост на метаболизма, те произвеждат достатъчнотоплина, която може да се съхранява.

Температурни адаптации на организмите: Химическа терморегулация -активно увеличаване на производството на топлина в отговор на понижаване на температурата; физическа терморегулация- промяна в нивото на топлопреминаване, способността да се задържа топлина или, напротив, да се разсейва топлината. Космената покривка, разпределението на мастните резерви, размерите на тялото, структурата на органите и др.

Поведенчески реакции- придвижването в пространството ви позволява да избегнете неблагоприятни температури, хибернация, вцепеняване, натрупване, миграция, копаене на дупки и др.

влажност.Водата е важен фактор за околната среда. Всички биохимични реакции протичат в присъствието на вода.

Таблица 6 - Съдържание на вода в различни организми (% от телесното тегло)