عامل اکولوژیکی که مرزهای پراکنش گونه ها را تعیین می کند نامیده می شود. عوامل محیطی محیطی عوامل بیوتیک، آنها همچنین روش های تغذیه موجودات زنده هستند، آنها همچنین مبارزه درون و بین گونه ای برای وجود هستند.

عوامل محیطی محیطی

تست با موضوع عوامل محیطی زیست محیطی

یک پاسخ صحیح را انتخاب کنید:

1. چه عامل غیرزیستی می تواند منجر به کاهش شدید جمعیت بیور رودخانه شود؟

1) باران های شدید در تابستان

2) افزایش تعداد گیاهان آبزی

3) خشک شدن مخزن

4) تیراندازی شدید حیوانات

(پاسخ صحیح: 3)

2. چه عامل انسانی می تواند منجر به افزایش جمعیت خرگوش ها در جنگل شود؟

1) قطع درختان

2) تیراندازی به گرگ و روباه

3) پایمال کردن گیاهان

4) آتش زدن

(پاسخ صحیح: 2)

3. کدام عامل محیطی به عنوان سیگنالی برای پرندگان برای آماده شدن برای مهاجرت عمل می کند؟

1) کاهش دمای هوا

2) تغییر در ساعات روز

3) افزایش ابر

4) تغییر در فشار اتمسفر

(پاسخ صحیح: 2)

4. اثر گلخانه ای می تواند به رشد سریع گیاهان در بیوسفر کمک کند، زیرا منجر به

1) به تجمع اکسیژن در جو

2) برای افزایش شفافیت جو

3) افزایش چگالی اتمسفر

4) به تجمع دی اکسید کربن در جو

(پاسخ صحیح: 1)

5. به کلیه عوامل طبیعت زنده و بی جان که بر افراد، جمعیت ها، گونه ها تأثیر می گذارد گفته می شود

1) غیر زنده

2) زیستی

3) محیطی

4) انسان زایی

(پاسخ صحیح: 3)

6. عوامل غیر زنده عبارتند از

1) گرازهایی که ریشه ها را دریده اند

2) هجوم ملخ

3) تشکیل کلنی های پرندگان

4) بارش سنگین برف

(پاسخ صحیح: 4)

7.اتصالات غذایی در یک اکوسیستم نامیده می شود

1) غیر زنده

2) انسان زایی

3) محدود کردن

4) زیستی

(پاسخ صحیح: 4)

8.عوامل ایجاد آلودگی محیط زیست
مرتبط با فعالیت های انسانی نامیده می شوند

1) محدود کردن

2) انسان زایی

3) زیستی

4) غیر زنده

(پاسخ صحیح: 2)

9.چه عواملی را انسان زا می نامند؟

1) مربوط به فعالیت های انسانی

2) طبیعت غیر زنده

3) طبیعت زنده

4) تعیین عملکرد آگروسنوزها

(پاسخ صحیح: 1)

10. اجزای زیستی اکوسیستم شامل

1) ترکیب گاز اتمسفر

2) ترکیب و ساختار خاک

3) ویژگی های آب و هوا و آب و هوا

4) تولید کنندگان، مصرف کنندگان، تجزیه کننده ها

(پاسخ صحیح: 4)

یک پاسخ صحیح را انتخاب کنید

سوال 1. شرایط محیطی معمولاً به صورت زیر تعریف می شود:

1. عوامل محیطی که بر وجود و توزیع جغرافیایی موجودات زنده (مثبت یا منفی) تأثیر می گذارد.

2. تغییرات در اجزای تشکیل دهنده محیط یا ترکیب آنها که ماهیت نوسانی دارند با احیای شرایط زندگی قبلی.

3. درجه انطباق شرایط طبیعی با نیازهای مردم یا سایر موجودات زنده.

4. تعادل اجزای تشکیل دهنده محیط طبیعی یا تغییر یافته توسط انسان و فرآیندهای طبیعی.

5. افزودن عوامل طبیعی و انسانی که در کنار هم شرایط اکولوژیکی جدیدی را برای زیستگاه موجودات و جوامع زیستی ایجاد می کنند.

(پاسخ صحیح: 1)

سوال 2. چه تعریفی با مفهوم "عوامل محیطی غیر زنده" مطابقت دارد:

1. اجزاء و پدیده های بی جان و غیر آلی که به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر موجودات زنده تأثیر می گذارد.

2. اجسام و پدیده های طبیعی که موجود زنده با آنها رابطه مستقیم یا غیرمستقیم دارد.

3. تغییر در اجزای تشکیل دهنده محیط یا ترکیب آنها که در طی فرآیندهای بازسازی طبیعی قابل جبران نیست.

4. عواملی که تأثیر مستقیم و غیرمستقیم بر موجودات دارند.

5. روابط بین گونه ها، که در آن موجودات یک گونه از مواد مغذی گونه های دیگر زندگی می کنند.

(پاسخ صحیح: 1)

سوال 3. عوامل محیطی زیستی عبارتند از:

1. مجموع تأثیرات فعالیت زندگی برخی از موجودات بر فعالیت زندگی دیگران و همچنین در محیط بی جان.

2. سازگاری فیزیولوژیکی و اکولوژیکی موجودات، تضمین سطح بالایی از متابولیسم در طول دوره فعالیت حیوانات و تلفات انرژی کم در طول خواب زمستانی.

3. رابطه بین انرژی دریافتی بدن از خارج و هزینه آن برای ساخت بدن و فرآیندهای حیاتی.

4. عوامل محیطی که بیشترین تأثیر را بر تعداد و فعالیت حیاتی موجودات دارند.

5. نیروها و پدیده های طبیعی که منشأ آنها مستقیماً با فعالیت زندگی موجودات زنده ارتباط ندارد.

(پاسخ صحیح: 1)

سوال 4. عوامل انسانی عبارتند از:

1. اشکال فعالیت انسانی که بر محیط طبیعی تأثیر می گذارد و شرایط زندگی موجودات زنده را تغییر می دهد.

2. مجموع تأثیرات فعالیت زندگی برخی از موجودات بر فعالیت زندگی دیگران و همچنین در محیط بی جان.

3. مجموعه ای از ویژگی های طبیعی وجود موجودات و تأثیرات انسانی.

4. گروهی از عوامل مرتبط با تأثیر مستقیم و غیرمستقیم موجودات زنده بر محیط.

5. عواملی که سطح بالایی از متابولیسم را در طول دوره فعالیت حیوان و اتلاف انرژی کم در طول خواب زمستانی تضمین می کند.

(پاسخ صحیح: 1)

سوال 5: ساخت سد را می توان نمونه ای از یک عامل دانست:

1. غیر زنده.

2. زیستی;

3. انسان زایی;

4. اصلا دوستدار محیط زیست نیست.

5. هیدروبیونت.

(پاسخ صحیح: 3)

ب 4. بین ویژگی های محیط و عامل آن مطابقت برقرار کنید

فاکتورهای محیطی

الف) زیستی

ب) غیر زنده

مشخصه

1) ثبات ترکیب گاز اتمسفر

2) تغییر در ضخامت صفحه ازن

3) تغییر در رطوبت هوا

4) تغییر در تعداد مصرف کنندگان

5) تغییر در تعداد تولیدکنندگان

(پاسخ صحیح: A-4،5،6. B-1،2،3.)

س 6. ترتیبی را تعیین کنید که در آن سطوح سازماندهی موجودات زنده قرار دارند:

الف) بیوسنوتیک

ب) گونه ها

ب) جمعیت

د) بیوژئوسنوتیک

د) ارگانیسمی

ه) زیست کره

(پاسخ صحیح:D، B، C، A، D، E.)

ج 3. متن را بخوانید و جملاتی را در آن پیدا کنید که حاوی خطاهای بیولوژیکی هستند. ابتدا اعداد این جملات را بنویسید و سپس آنها را به درستی فرموله کنید.

1. تمامی عوامل محیطی موثر بر موجودات به دو دسته زیستی، زمین شناسی و انسانی تقسیم می شوند.

2. عوامل بیوتیک دما، شرایط اقلیمی، رطوبت، نور هستند.

3. عوامل انسان زایی - تأثیر انسان ها و محصولات فعالیت های آنها بر محیط زیست.

4. عاملی که مقدار آن در حال حاضر در محدوده استقامت است و از مقدار بهینه به بیشترین میزان منحرف می شود، محدود کننده می گویند.

5. متقابل گرایی شکلی از تعاملات منفی متقابل بین موجودات است.

پاسخ ها:

1-در غیر زیستی، زیستی و انسانی.

3 صحیح است

4 صحیح است

5- تعاملات مثبت متقابل (روابط دوجانبه سودمند بین افراد)

فاکتورهای محیطیمجموعه ای از شرایط محیطی است که بر موجودات زنده تأثیر می گذارد. تمیز دادن عوامل بی جان- غیر زنده (اقلیمی، ادافیک، کوه نگاری، هیدروگرافی، شیمیایی، تب زا)، عوامل حیات وحش- عوامل زیستی (فیتوژنیک و جانور زایی) و انسان زایی (تأثیر فعالیت انسان). عوامل محدود کننده شامل هر عاملی است که رشد و نمو موجودات را محدود می کند. سازگاری یک موجود زنده با محیط خود سازگاری نامیده می شود. ظاهر خارجی یک موجود زنده که منعکس کننده سازگاری آن با شرایط محیطی است، شکل زندگی نامیده می شود.

مفهوم عوامل محیطی، طبقه بندی آنها

اجزای منفرد محیطی که بر موجودات زنده تأثیر می‌گذارند و با واکنش‌های تطبیقی ​​(سازگاری) به آنها پاسخ می‌دهند، عوامل محیطی یا عوامل محیطی نامیده می‌شوند. به عبارت دیگر مجموعه شرایط محیطی مؤثر بر زندگی موجودات را می گویند عوامل محیطی محیطی

همه عوامل محیطی به گروه های زیر تقسیم می شوند:

1- شامل اجزاء و پدیده های طبیعت بی جان است که به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر موجودات زنده تأثیر می گذارد. در میان بسیاری از عوامل غیر زنده، نقش اصلی توسط:

• اقلیمی(تابش خورشیدی، شرایط نور و نور، دما، رطوبت، بارش، باد، فشار اتمسفر و غیره)؛
• ادافیک(ساختار مکانیکی و ترکیب شیمیایی خاک، ظرفیت رطوبت، آب، هوا و شرایط حرارتی خاک، اسیدیته، رطوبت، ترکیب گاز، سطح آب زیرزمینی و غیره)؛
• کوه نگاری(تسکین، قرار گرفتن در معرض شیب، شیب شیب، اختلاف ارتفاع، ارتفاع از سطح دریا)؛
• هیدروگرافی(شفافیت آب، سیالیت، جریان، دما، اسیدیته، ترکیب گاز، محتوای مواد معدنی و آلی و غیره)؛
• شیمیایی(ترکیب گاز جو، ترکیب نمک آب)؛
• تب زا(قرار گرفتن در معرض آتش).

2. - مجموع روابط بین موجودات زنده و همچنین تأثیرات متقابل آنها بر روی زیستگاه. تأثیر عوامل زیستی می تواند نه تنها مستقیم، بلکه غیرمستقیم باشد، که در تنظیم عوامل غیرزیستی بیان می شود (به عنوان مثال، تغییر در ترکیب خاک، میکرو اقلیم در زیر تاج جنگل و غیره). عوامل بیوتیک عبارتند از:

• گیاه زایی(تأثیر گیاهان بر یکدیگر و بر محیط زیست)؛
• جانور زایی(تأثیر حیوانات بر یکدیگر و بر محیط زیست).

3. منعکس کننده تأثیر شدید انسان (مستقیم) یا فعالیت های انسانی (غیر مستقیم) بر محیط زیست و موجودات زنده. چنین عواملی شامل تمام اشکال فعالیت های انسانی و جامعه انسانی است که منجر به تغییر در طبیعت به عنوان زیستگاه سایر گونه ها می شود و مستقیماً بر زندگی آنها تأثیر می گذارد. هر موجود زنده ای تحت تأثیر طبیعت بی جان، موجودات دیگر گونه ها از جمله انسان است و به نوبه خود بر هر یک از این اجزا تأثیر می گذارد.

تأثیر عوامل انسانی در طبیعت می تواند آگاهانه، تصادفی یا ناخودآگاه باشد. انسان با شخم زدن زمین‌های بکر و آیش، زمین‌های کشاورزی ایجاد می‌کند، گونه‌های بسیار پربار و مقاوم به بیماری تولید می‌کند، برخی گونه‌ها را پراکنده می‌کند و برخی دیگر را از بین می‌برد. این تأثیرات (آگاهانه) اغلب منفی هستند، به عنوان مثال، اسکان مجدد بدون فکر بسیاری از حیوانات، گیاهان، میکروارگانیسم ها، تخریب شکارچی تعدادی از گونه ها، آلودگی محیط زیست و غیره.

عوامل محیطی زیستی از طریق روابط موجودات متعلق به یک جامعه آشکار می شوند. در طبیعت، بسیاری از گونه ها ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و روابط آنها با یکدیگر به عنوان اجزای محیط می تواند بسیار پیچیده باشد. در مورد ارتباطات بین جامعه و محیط غیر آلی اطراف، آنها همیشه دو طرفه و متقابل هستند. بنابراین، ماهیت جنگل به نوع خاک مربوطه بستگی دارد، اما خود خاک تا حد زیادی تحت تأثیر جنگل تشکیل می شود. به طور مشابه، دما، رطوبت و نور در جنگل توسط پوشش گیاهی تعیین می شود، اما شرایط آب و هوایی غالب به نوبه خود بر جامعه موجودات زنده در جنگل تأثیر می گذارد.

تاثیر عوامل محیطی بر بدن

تاثیر محیط توسط موجودات از طریق عوامل محیطی به نام درک می شود محیطی.لازم به ذکر است که عامل محیطی است تنها یک عنصر در حال تغییر از محیط استدر موجودات زنده، هنگامی که دوباره تغییر می کند، واکنش های اکولوژیکی و فیزیولوژیکی سازگاری ایجاد می کند که به طور ارثی در روند تکامل ثابت می شوند. آنها به غیر زنده، زیستی و انسان زا تقسیم می شوند (شکل 1).

آنها مجموعه ای از عوامل را در محیط غیر آلی نام می برند که بر زندگی و توزیع جانوران و گیاهان تأثیر می گذارد. در میان آنها عبارتند از: فیزیکی، شیمیایی و ادافیک.

عوامل فیزیکی -آنهایی که منبع آنها یک حالت یا پدیده فیزیکی (مکانیکی، موجی و غیره) است. مثلا دما.

عوامل شیمیایی- آنهایی که از ترکیب شیمیایی محیط نشات می گیرند. به عنوان مثال، شوری آب، میزان اکسیژن و غیره.

عوامل ادافیک (یا خاک).مجموعه‌ای از خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی خاک‌ها و سنگ‌ها هستند که هم بر موجوداتی که زیستگاه آنها هستند و هم بر سیستم ریشه گیاهان تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، تأثیر مواد مغذی، رطوبت، ساختار خاک، محتوای هوموس و غیره. روی رشد و نمو گیاهان

برنج. 1. طرح تأثیر زیستگاه (محیط زیست) بر بدن

- عوامل فعالیت انسانی موثر بر محیط طبیعی (هیدروسفر، فرسایش خاک، تخریب جنگل و غیره).

عوامل محیطی محدود کننده (محدود کننده).اینها عواملی هستند که به دلیل کمبود یا بیش از حد مواد مغذی در مقایسه با نیاز (محتوای بهینه) رشد موجودات را محدود می کنند.

بنابراین، هنگام رشد گیاهان در دماهای مختلف، نقطه ای که حداکثر رشد در آن رخ می دهد، خواهد بود حالت مطلوب.کل محدوده دما، از حداقل تا حداکثر، که در آن رشد هنوز امکان پذیر است نامیده می شود دامنه پایداری (استقامت)یا تحملنقاط محدود کننده آن، یعنی. حداکثر و حداقل دماهای مناسب برای زندگی، حدود پایداری هستند. بین منطقه بهینه و مرزهای پایداری، با نزدیک شدن به منطقه دوم، گیاه تنش فزاینده ای را تجربه می کند. ما در مورد در مورد مناطق استرس زا، یا مناطق سرکوب،در محدوده پایداری (شکل 2). هرچه از حد مطلوب به سمت پایین و بالا بروید، نه تنها استرس تشدید می شود، بلکه زمانی که به محدودیت های مقاومت بدن می رسد، مرگ آن رخ می دهد.

برنج. 2. وابستگی عمل یک عامل محیطی به شدت آن

بنابراین، برای هر گونه گیاه یا حیوان، مناطق تنش بهینه و محدودیت‌های پایداری (یا استقامت) در رابطه با هر عامل محیطی وجود دارد. هنگامی که عامل به مرزهای استقامت نزدیک است، ارگانیسم معمولاً فقط برای مدت کوتاهی می تواند وجود داشته باشد. در محدوده محدودتر شرایط، وجود و رشد طولانی مدت افراد امکان پذیر است. در محدوده‌ای حتی باریک‌تر، تولید مثل اتفاق می‌افتد و گونه‌ها می‌توانند به طور نامحدود وجود داشته باشند. به طور معمول، جایی در وسط محدوده مقاومت، شرایطی وجود دارد که برای زندگی، رشد و تولید مثل بسیار مطلوب است. این شرایط بهینه نامیده می شود که در آن افراد یک گونه خاص مناسب ترین هستند، یعنی. بیشترین تعداد فرزندان را به جا بگذارند. در عمل، شناسایی چنین شرایطی دشوار است، بنابراین بهینه معمولاً توسط علائم حیاتی فردی (نرخ رشد، میزان بقا و غیره) تعیین می شود.

انطباقشامل سازگاری بدن با شرایط محیطی است.

توانایی سازگاری به طور کلی یکی از ویژگی های اصلی زندگی است که امکان وجود آن، توانایی موجودات زنده برای زنده ماندن و تولید مثل را تضمین می کند. سازگاری ها خود را در سطوح مختلف نشان می دهند - از بیوشیمی سلول ها و رفتار ارگانیسم های منفرد گرفته تا ساختار و عملکرد جوامع و سیستم های اکولوژیکی. همه سازگاری های موجودات با وجود در شرایط مختلف از نظر تاریخی توسعه یافته است. در نتیجه گروه هایی از گیاهان و جانوران خاص هر منطقه جغرافیایی تشکیل شد.

سازگاری ممکن است باشد مورفولوژیکی،زمانی که ساختار یک موجود زنده تغییر می کند تا زمانی که گونه جدیدی تشکیل شود، و فیزیولوژیکی،زمانی که تغییراتی در عملکرد بدن رخ می دهد. ارتباط نزدیک با سازگاری های مورفولوژیکی، رنگ آمیزی تطبیقی ​​حیوانات، توانایی تغییر آن بسته به نور (دست و پا کردن، آفتاب پرست و غیره) است.

نمونه های شناخته شده سازگاری فیزیولوژیکی خواب زمستانی حیوانات، مهاجرت فصلی پرندگان است.

برای موجودات بسیار مهم هستند سازگاری های رفتاریبه عنوان مثال، رفتار غریزی، عمل حشرات و مهره داران تحتانی را تعیین می کند: ماهی، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و غیره. این رفتار به طور ژنتیکی برنامه ریزی شده و به ارث رسیده است (رفتار ذاتی). این شامل: روش ساخت لانه در پرندگان، جفت گیری، پرورش نسل و غیره است.

یک فرمان اکتسابی نیز وجود دارد که فرد در طول زندگی خود دریافت می کند. تحصیلات(یا یادگیری) -راه اصلی انتقال رفتار اکتسابی از نسلی به نسل دیگر.

توانایی یک فرد برای مدیریت توانایی های شناختی خود برای زنده ماندن از تغییرات غیرمنتظره در محیط خود است. هوشنقش یادگیری و هوش در رفتار با بهبود سیستم عصبی افزایش می یابد - افزایش قشر مغز. برای انسان، این مکانیسم تعیین کننده تکامل است. توانایی گونه ها برای سازگاری با طیف خاصی از عوامل محیطی با این مفهوم مشخص می شود عرفان اکولوژیکی گونه

اثر ترکیبی عوامل محیطی بر بدن

عوامل محیطی معمولاً نه یک به یک، بلکه به شیوه ای پیچیده عمل می کنند. تأثیر یک عامل به قدرت تأثیر دیگران بستگی دارد. ترکیبی از عوامل مختلف تأثیر قابل توجهی بر شرایط مطلوب زندگی ارگانیسم دارد (شکل 2 را ببینید). عمل یک عامل جایگزین عمل عامل دیگر نمی شود. با این حال، با تأثیر پیچیده محیط، اغلب می توان یک "اثر جانشینی" را مشاهده کرد که خود را در شباهت نتایج تأثیر عوامل مختلف نشان می دهد. بنابراین، نور را نمی توان با گرمای اضافی یا فراوانی دی اکسید کربن جایگزین کرد، اما با تأثیرگذاری بر تغییرات دما، می توان به عنوان مثال، فتوسنتز گیاهان را متوقف کرد.

در تأثیر پیچیده محیط، تأثیر عوامل مختلف بر موجودات نابرابر است. آنها را می توان به اصلی، همراه و فرعی تقسیم کرد. عوامل پیشرو برای موجودات مختلف متفاوت است، حتی اگر در یک مکان زندگی کنند. نقش یک عامل پیشرو در مراحل مختلف زندگی یک ارگانیسم می تواند توسط یکی از عناصر محیطی ایفا شود. به عنوان مثال، در زندگی بسیاری از گیاهان زراعی مانند غلات، عامل پیشرو در دوره جوانه زنی دما، در دوره خوشه دهی و گلدهی - رطوبت خاک و در دوره رسیدن - مقدار مواد مغذی و رطوبت هوا است. نقش عامل اصلی ممکن است در زمان های مختلف سال تغییر کند.

عامل اصلی ممکن است برای گونه های مشابهی که در شرایط فیزیکی و جغرافیایی متفاوت زندگی می کنند متفاوت باشد.

مفهوم عوامل پیشرو را نباید با مفهوم از اشتباه گرفت. عاملی که سطح آن از نظر کمی یا کیفی (کمبود یا مازاد) نزدیک به حد استقامت یک موجود زنده است. محدود کننده نامیده می شود.اثر عامل محدود کننده نیز در صورتی خود را نشان خواهد داد که سایر عوامل محیطی مطلوب یا حتی بهینه باشند. عوامل محیطی پیشرو و ثانویه می توانند به عنوان عوامل محدود کننده عمل کنند.

مفهوم عوامل محدود کننده در سال 1840 توسط شیمیدان 10. Liebig معرفی شد. او با مطالعه تأثیر محتوای عناصر شیمیایی مختلف در خاک بر رشد گیاه، این اصل را فرموله کرد: "ماده ای که در حداقل وجود دارد، عملکرد را کنترل می کند و اندازه و پایداری دومی را در طول زمان تعیین می کند." این اصل به قانون حداقل لیبیگ معروف است.

همانطور که لیبیگ اشاره کرد، عامل محدود کننده نه تنها می تواند کمبود باشد، بلکه مازاد بر عواملی مانند گرما، نور و آب نیز وجود دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، ارگانیسم ها با حداقل ها و حداکثرهای اکولوژیکی مشخص می شوند. محدوده بین این دو مقدار معمولاً حد پایداری یا تحمل نامیده می شود.

به طور کلی، پیچیدگی تاثیر عوامل محیطی بر بدن توسط قانون تحمل وی. سطح آن ممکن است نزدیک به حدود قابل تحمل یک موجود زنده باشد (1913). این دو حد را حد تحمل می گویند.

مطالعات متعددی در مورد "بوم شناسی تحمل" انجام شده است که به لطف آنها محدودیت های وجود بسیاری از گیاهان و حیوانات مشخص شده است. چنین مثالی اثر آلاینده های هوا بر بدن انسان است (شکل 3).

برنج. 3. تاثیر آلاینده های هوا بر بدن انسان. حداکثر - حداکثر فعالیت حیاتی؛ اضافی - فعالیت حیاتی مجاز؛ Opt غلظت بهینه (بدون تأثیر بر فعالیت حیاتی) یک ماده مضر است. MPC حداکثر غلظت مجاز ماده ای است که به طور قابل توجهی فعالیت حیاتی را تغییر نمی دهد. سال - غلظت کشنده

غلظت عامل تأثیرگذار (ماده مضر) در شکل 1. 5.2 با نماد C نشان داده شده است. در مقادیر غلظت C = C سال، یک فرد می میرد، اما تغییرات غیر قابل برگشت در بدن او در مقادیر قابل توجهی کمتر از C = C MPC رخ می دهد. در نتیجه، دامنه تحمل دقیقاً با مقدار C MPC = C محدود می شود. از این رو، Cmax باید به صورت تجربی برای هر آلاینده یا هر ترکیب شیمیایی مضر تعیین شود و Cmax آن نباید در یک زیستگاه خاص (محیط زندگی) بیشتر شود.

در حفاظت از محیط زیست، مهم است حد بالایی مقاومت بدنبه مواد مضر

بنابراین، غلظت واقعی آلاینده C واقعی نباید بیشتر از C حداکثر غلظت مجاز باشد (C fact ≤ C حداکثر مقدار مجاز = Clim).

ارزش مفهوم عوامل محدود کننده (Clim) این است که به بوم شناس هنگام مطالعه موقعیت های پیچیده نقطه شروعی می دهد. اگر یک موجود زنده با طیف وسیعی از تحمل نسبت به عاملی که نسبتاً ثابت است مشخص شود و در مقادیر متوسطی در محیط وجود داشته باشد، بعید است که چنین عاملی محدود کننده باشد. برعکس، اگر مشخص شود که یک ارگانیسم خاص دارای دامنه باریکی از تحمل به برخی از عوامل متغیر است، این عامل است که شایسته مطالعه دقیق است، زیرا ممکن است محدود کننده باشد.

تعریف

بوم شناسیعلم روابط موجودات با یکدیگر و با طبیعت بی جان اطراف آن است.

اصطلاح "اکولوژی" در سال 1866 توسط جانورشناس و تکامل شناس آلمانی، پیرو چارلز داروین، ای. هکل، وارد کاربرد علمی شد.

اهداف زیست محیطی:

مطالعه توزیع فضایی و قابلیت های انطباقی موجودات زنده، نقش آنها در چرخه مواد (اکولوژی افراد یا اتکولوژی).

بررسی پویایی و ساختار جمعیت (اکولوژی جمعیت).

مطالعه ترکیب و ساختار فضایی جوامع، گردش مواد و انرژی در بیوسیستم ها (اکولوژی جامعه، یا بوم شناسی اکوسیستم).

مطالعه برهمکنش گروه‌های طبقه‌بندی منفرد موجودات زنده با محیط (اکولوژی گیاهی، اکولوژی جانوری، اکولوژی میکروبی و غیره).

مطالعه اکوسیستم‌های مختلف: آبزی (هیدروبیولوژی)، جنگل (جنگل‌داری).

بازسازی و مطالعه تکامل جوامع باستانی (دیرینه اکولوژی).

بوم شناسی ارتباط نزدیکی با سایر علوم دارد: فیزیولوژی، ژنتیک، فیزیک، جغرافیا و جغرافیای زیستی، زمین شناسی و نظریه تکامل.

محاسبات محیطی از روش های مدل سازی ریاضی و کامپیوتری و روش تحلیل داده های آماری استفاده می کند.

فاکتورهای محیطی

فاکتورهای محیطی- اجزای محیطی که بر یک موجود زنده تأثیر می گذارد.

وجود یک گونه خاص به ترکیبی از عوامل مختلف بستگی دارد. علاوه بر این، برای هر نوع، اهمیت عوامل فردی، و همچنین ترکیب آنها، بسیار خاص است.

انواع عوامل محیطی:

عوامل غیر زنده- عوامل طبیعت بی جان که به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر بدن تأثیر می گذارد.
مثال: تسکین، دما و رطوبت، نور، جریان و باد.

عوامل بیوتیک- عوامل طبیعت زنده که بر بدن تأثیر می گذارد.
به عنوان مثال: میکروارگانیسم ها، حیوانات و گیاهان.

عوامل انسانی- عوامل مرتبط با فعالیت های انسانی
به عنوان مثال: راه سازی، شخم زمین، صنعت و حمل و نقل.

عوامل غیر زنده

آب و هوا: مجموع سالانه دما، میانگین دمای سالانه، رطوبت، فشار هوا.

بسط دادن

بسط دادن

گروه های بوم شناختی گیاهان

در رابطه با متابولیسم آب

هیدراتوفیت ها - گیاهانی که دائماً در آب زندگی می کنند.

هیدروفیت ها - گیاهان تا حدی غوطه ور در آب؛

هلوفیت ها - گیاهان مردابی؛

هیگروفیت ها - گیاهان زمینی که در مکان های بیش از حد مرطوب زندگی می کنند.

مزوفیت ها - گیاهانی که رطوبت متوسط ​​را ترجیح می دهند.

گزروفیت ها - گیاهان سازگار با کمبود دائمی رطوبت (از جمله ساکولنت ها- گیاهانی که آب را در بافت های بدن خود جمع می کنند (مثلاً Crassulaceae و کاکتوس ها).

اسکلروفیت ها گیاهان مقاوم به خشکی با برگ ها و ساقه های سخت و چرمی هستند.

ادافیک (خاک): ترکیب مکانیکی خاک، نفوذپذیری هوای خاک، اسیدیته خاک، ترکیب شیمیایی خاک.

گروه های بوم شناختی گیاهان

در رابطه با حاصلخیزی خاکگروه های اکولوژیکی گیاهان زیر متمایز می شوند:

الیگوتروف ها - گیاهان خاک های فقیر و نابارور (کاج اسکاتلندی)؛

مزوتروف ها - گیاهان با نیاز متوسط ​​به مواد مغذی (بیشتر گیاهان جنگلی در عرض های جغرافیایی معتدل).

گیاهان اوتروفیک - گیاهانی که به مقادیر زیادی مواد مغذی در خاک نیاز دارند (بلوط، فندق، انگور فرنگی).

گروه های بوم شناختی گیاهان

همه گیاهان در رابطه با نوررا می توان به سه گروه تقسیم کرد: هلیوفیت ها، اسکوفیت ها، هلیوفیت های اختیاری.

هلیوفیت ها گیاهان نور دوست هستند (علف های استپی و علفزار، گیاهان تاندرا، گیاهان اوایل بهار، اکثر گیاهان کشت شده در زمین باز، بسیاری از علف های هرز).

اسکیوفیت ها گیاهان سایه دوست هستند (گیاهان جنگلی).

هلیوفیت های اختیاری گیاهان مقاوم در برابر سایه هستند که می توانند در نور بسیار زیاد و کم رشد کنند (صنوبر معمولی، افرا نروژی، ممرز، فندق، زالزالک، توت فرنگی، شمعدانی مزرعه، بسیاری از گیاهان داخلی).

ترکیبی از عوامل غیر زنده مختلف، توزیع گونه‌های موجودات زنده را در مناطق مختلف کره زمین تعیین می‌کند. یک گونه بیولوژیکی خاص در همه جا یافت نمی شود، اما در مناطقی که شرایط لازم برای وجود آن وجود دارد.

گیاه زایی - تأثیر گیاهان؛

قارچ زا - تأثیر قارچ ها؛

zoogenic - تأثیر حیوانات؛

میکروبیوژنیک - تأثیر میکروارگانیسم ها.

عوامل انسانی

اگرچه انسان ها از طریق تغییر در عوامل غیرزیستی و روابط زیستی گونه ها بر طبیعت زنده تأثیر می گذارند، فعالیت انسان در این سیاره از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

فیزیکی: استفاده از انرژی هسته ای، سفر با قطار و هواپیما، اثرات سر و صدا و ارتعاش.

شیمیایی: استفاده از کودهای معدنی و آفت کش ها، آلودگی پوسته های زمین با زباله های صنعتی و حمل و نقل.

بیولوژیکی: غذا؛ موجوداتی که انسان می تواند زیستگاه یا منبع غذا برای آنها باشد.

اجتماعی - مربوط به روابط انسانی و زندگی در جامعه: تعامل با حیوانات اهلی، گونه های انسان دوست (مگس، موش و غیره)، استفاده از سیرک و حیوانات مزرعه.

روش های اصلی تأثیر انسان زایی عبارتند از: واردات گیاهان و جانوران، کاهش زیستگاه ها و تخریب گونه ها، تأثیر مستقیم بر پوشش گیاهی، شخم زدن زمین، قطع و سوزاندن جنگل ها، چرای حیوانات اهلی، چمن زنی، زهکشی، آبیاری و آبیاری. ، آلودگی هوا، ایجاد زباله ها و زمین های بایر، ایجاد فیتوسنوزهای فرهنگی. به این موارد باید اشکال مختلف فعالیت های کشاورزی و دامپروری، اقدامات حفاظت از گیاهان، حفاظت از گونه های کمیاب و عجیب و غریب، شکار حیوانات، سازگاری آنها و غیره را اضافه کرد.

تأثیر عامل انسان زایی از زمان ظهور انسان بر روی زمین پیوسته در حال افزایش بوده است.

بهینه اکولوژیکی گونه

می توان ماهیت کلی تأثیر عوامل محیطی بر یک موجود زنده را تعیین کرد. هر موجودی دارای مجموعه خاصی از سازگاری با عوامل محیطی است و تنها در محدوده خاصی از تنوع آنها به طور ایمن وجود دارد.

بهینه زیست محیطی- ارزش یک یا چند عامل محیطی که برای وجود یک گونه یا جامعه خاص بسیار مطلوب است.

بسط دادن

منطقه بهینه- این محدوده عمل عاملی است که برای زندگی یک گونه خاص مطلوب است.

انحراف از بهینه تعیین می شود مناطقظلم و ستم (مناطقبدبین). هر چه انحراف از حد مطلوب بیشتر باشد، اثر بازدارندگی این عامل بر موجودات زنده بیشتر می شود.

نقاط بحرانی- حداقل و حداکثر مقادیر قابل تحمل عاملی که پس از آن ارگانیسم می میرد.

حوزه تحمل- محدوده مقادیر عامل محیطی که وجود یک ارگانیسم در آن امکان پذیر است.

هر موجودی با حداکثر، بهینه و حداقل عوامل محیطی مشخص می شود. به عنوان مثال، مگس خانگی می تواند نوسانات دما از 7 تا 50 درجه سانتیگراد را تحمل کند، اما کرم گرد انسان فقط در دمای بدن انسان زندگی می کند.

طاقچه اکولوژیکی

طاقچه اکولوژیکی- مجموعه ای از عوامل محیطی (غیرزیست و زنده) که برای وجود گونه ای خاص ضروری است.

طاقچه اکولوژیکی نحوه زندگی یک موجود زنده، شرایط زندگی و تغذیه آن را مشخص می کند. بر خلاف طاقچه، مفهوم زیستگاه به قلمروی که ارگانیسم در آن زندگی می کند، یعنی «آدرس» آن اشاره می کند. به عنوان مثال، ساکنان گیاهخوار استپ - گاو و کانگورو - یک طاقچه اکولوژیکی را اشغال می کنند، اما زیستگاه های متفاوتی دارند. برعکس، ساکنان جنگل - سنجاب و گوزن که به عنوان گیاهخواران نیز طبقه بندی می شوند - سوله های اکولوژیکی مختلفی را اشغال می کنند.

جایگاه اکولوژیکی همیشه توزیع یک موجود زنده و نقش آن را در جامعه تعیین می کند.

در یک جامعه، دو گونه نمی توانند جایگاه اکولوژیکی یکسانی را اشغال کنند.

عامل محدود کننده

عامل محدود کننده- هر عاملی که رشد یا وجود یک ارگانیسم، گونه یا جامعه را محدود می کند.

به عنوان مثال، اگر خاک فاقد یک عنصر ریز معین باشد، باعث کاهش بهره وری گیاه می شود. به دلیل کمبود غذا، حشرات تغذیه شده از این گیاهان می میرند. مورد دوم بر بقای شکارچیان حشره خوار تأثیر می گذارد: سایر حشرات، پرندگان و دوزیستان.

عوامل محدود کننده منطقه پراکنش هر گونه را تعیین می کند. به عنوان مثال، گسترش بسیاری از گونه های جانوری به شمال به دلیل کمبود گرما و نور و به سمت جنوب به دلیل کمبود رطوبت با مشکل مواجه می شود.

قانون تحمل شلفورد

عامل محدود کننده که رشد یک ارگانیسم را محدود می کند می تواند حداقل یا حداکثر تأثیر محیطی باشد.

قانون تحمل را می‌توان ساده‌تر فرمول‌بندی کرد: هم کم‌تغذیه و هم تغذیه بیش از حد گیاه یا حیوان بد است.

نتیجه ای از این قانون به دست می آید: هر ماده یا انرژی اضافی جزء آلاینده است. به عنوان مثال، در مناطق خشک، آب اضافی مضر است و ممکن است آب به عنوان یک آلاینده در نظر گرفته شود.

بنابراین، برای هر گونه محدودیت هایی برای مقادیر عوامل حیاتی محیط غیرزیست وجود دارد که منطقه تحمل (پایداری) آن را محدود می کند. یک موجود زنده می تواند در محدوده معینی از مقادیر فاکتور وجود داشته باشد. هر چه این فاصله بیشتر باشد، مقاومت بدن بیشتر می شود. قانون تحمل یکی از قوانین اساسی در اکولوژی مدرن است.

قانونمندی عمل عوامل محیطی

قانون بهینه

قانون بهینه

هر عامل محیطی محدودیت های خاصی برای تأثیر مثبت بر موجودات زنده دارد.

عوامل تنها در محدوده معینی بر روی موجودات اثر مثبت دارند. اثر ناکافی یا بیش از حد آنها تأثیر منفی بر موجودات می گذارد.

قانون بهینه جهانی است. مرزهای شرایطی را تعیین می کند که در آن وجود گونه ها امکان پذیر است و همچنین میزان تغییرپذیری این شرایط را تعیین می کند.

استنوبیونتس- گونه های بسیار تخصصی که فقط در شرایط نسبتاً ثابت می توانند زندگی کنند. به عنوان مثال، ماهی های اعماق دریا، خارپوستان و سخت پوستان نمی توانند نوسانات دما را حتی در 2 تا 3 درجه سانتی گراد تحمل کنند. گیاهان در زیستگاه های مرطوب (گل همیشه بهار مرداب، ایمپاتیانس و غیره) اگر هوای اطراف آنها از بخار آب اشباع نشده باشد، فوراً پژمرده می شوند.

Eurybionts- گونه هایی با طیف وسیعی از استقامت (گونه های انعطاف پذیر از نظر اکولوژیکی). به عنوان مثال، گونه های جهان وطنی.

در صورت لزوم تاکید بر رابطه با هر عاملی، از ترکیبات "steno-" و "eury-" در رابطه با نام آن استفاده کنید، به عنوان مثال، گونه های گرمازا - نمی توانند نوسانات دما را تحمل کنند، Euryhaline - قادر به زندگی با نوسانات گسترده در شوری آب و غیره

قانون حداقل لیبیچ

قانون حداقل لیبیگ یا قانون عامل محدود کننده

مهم ترین عامل برای بدن عاملی است که بیشترین انحراف را از مقدار بهینه آن دارد.

بقای ارگانیسم به این عامل محیطی حداقل (یا حداکثر) در یک لحظه معین بستگی دارد. در مواقع دیگر، عوامل دیگری ممکن است محدود کننده باشند. افراد از گونه ها در طول زندگی خود با محدودیت های مختلفی در فعالیت های زندگی خود مواجه می شوند. بنابراین، عامل محدود کننده گسترش گوزن، عمق پوشش برف است. پروانه - دمای زمستان؛ و برای خاکستری شدن - غلظت اکسیژن محلول در آب.

این قانون در عمل کشاورزی مورد توجه قرار می گیرد. شیمیدان آلمانی یوستوس فون لیبیگ دریافت که بهره وری گیاهان کشت شده در درجه اول به ماده مغذی (عنصر معدنی) موجود در خاک بستگی دارد. ضعیف ترین. به عنوان مثال، اگر فسفر در خاک تنها 20٪ از نرمال مورد نیاز، و کلسیم 50٪ از نرمال باشد، آنگاه عامل محدود کننده کمبود فسفر خواهد بود. قبل از هر چیز لازم است کودهای حاوی فسفر به خاک اضافه شود.

نمایش تصویری این قانون به نام دانشمند - به اصطلاح "بشکه لیبیگ" نامگذاری شده است (شکل را ببینید). ماهیت مدل این است که وقتی بشکه پر می شود، آب از روی کوچکترین تخته در بشکه شروع به جریان می کند و طول تخته های باقی مانده دیگر اهمیتی ندارد.

اثر متقابل عوامل اکولوژیکی

تغییر در شدت یک عامل محیطی می تواند حد تحمل بدن را به عامل دیگری محدود کند یا برعکس آن را افزایش دهد.

در محیط طبیعی، اثرات عوامل بر بدن را می توان خلاصه کرد، متقابلاً تقویت یا جبران کرد.

جمع عوامل.به عنوان مثال: رادیواکتیویته بالای محیط و محتوای نیترات نیتروژن همزمان در آب آشامیدنی و مواد غذایی خطر سلامت انسان را چندین برابر بیشتر از هر یک از این عوامل به طور جداگانه افزایش می دهد.

تقویت متقابل (پدیده هم افزایی).نتیجه این امر کاهش نشاط بدن است. رطوبت بالا به طور قابل توجهی مقاومت بدن را در برابر دمای بالا کاهش می دهد. کاهش محتوای نیتروژن در خاک منجر به کاهش مقاومت به خشکی غلات می شود.

جبران خسارت.مثال: اردک هایی که برای گذراندن زمستان در عرض های جغرافیایی معتدل رها می شوند کمبود گرما را با غذای فراوان جبران می کنند. فقر خاک در جنگل های مرطوب استوایی با چرخه سریع و کارآمد مواد جبران می شود. در مکان هایی که استرانسیوم زیادی وجود دارد، نرم تنان می توانند کلسیم موجود در پوسته خود را با استرانسیوم جایگزین کنند. دمای مطلوب باعث افزایش تحمل به کمبود رطوبت و غذا می شود.

در عین حال، هیچ یک از عوامل لازم برای بدن را نمی توان به طور کامل با دیگری جایگزین کرد. به عنوان مثال، کمبود رطوبت حتی با روشنایی بهینه و غلظت CO_2$ در جو، فرآیند فتوسنتز را کند می کند. کمبود گرما را نمی توان با نور فراوان جایگزین کرد و عناصر معدنی لازم برای تغذیه گیاه را نمی توان با آب جایگزین کرد. بنابراین، اگر مقدار حداقل یکی از عوامل ضروری از محدوده تحمل فراتر رود، وجود ارگانیسم غیرممکن می شود (به قانون لیبیگ مراجعه کنید).

شدت قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی به طور مستقیم به مدت این قرار گرفتن بستگی دارد. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دمای بالا یا پایین برای بسیاری از گیاهان مضر است، در حالی که گیاهان به طور معمول تغییرات کوتاه مدت را تحمل می کنند.

بنابراین عوامل محیطی به طور مشترک و همزمان روی موجودات اثر می گذارند. حضور و رونق موجودات زنده در یک زیستگاه معین به طیف وسیعی از شرایط بستگی دارد.

عوامل محیطی و مفهوم طاقچه اکولوژیکی

مفهوم عامل محیطی

1.1.1. مفهوم عوامل محیطی و طبقه بندی آنها

از منظر زیست محیطی چهار شنبه - اینها اجسام و پدیده های طبیعی هستند که ارگانیسم با آنها رابطه مستقیم یا غیرمستقیم دارد. محیط اطراف یک ارگانیسم با تنوع بسیار زیادی مشخص می شود که شامل عناصر، پدیده ها، شرایط پویا در زمان و مکان است که به عنوان عوامل .

عامل محیطی - این هر کدام است شرایط محیطیقادر به اعمال تأثیر مستقیم یا غیرمستقیم بر موجودات زنده، حداقل در طی یکی از مراحل رشد فردی آنها باشد. به نوبه خود، بدن با واکنش های تطبیقی ​​خاص به عامل محیطی واکنش نشان می دهد.

بدین ترتیب، فاکتورهای محیطی- اینها همه عناصر محیط طبیعی هستند که بر وجود و رشد موجودات تأثیر می گذارند و موجودات زنده با واکنش های سازگاری به آنها واکنش نشان می دهند (فراتر از توانایی سازگاری، مرگ رخ می دهد).

لازم به ذکر است که در طبیعت عوامل محیطی به صورت پیچیده عمل می کنند. هنگام ارزیابی تأثیر آلاینده های شیمیایی، یادآوری این موضوع به ویژه مهم است. در این حالت، اثر «کل»، زمانی که اثر منفی یک ماده بر تأثیر منفی مواد دیگر قرار می‌گیرد و به آن تأثیر یک موقعیت استرس‌زا، سر و صدا و میدان‌های فیزیکی مختلف اضافه می‌شود، مقادیر MPC را به‌طور قابل توجهی تغییر می‌دهد. در کتب مرجع آورده شده است. این اثر سینرژیک نامیده می شود.

مهمترین مفهوم این است عامل محدود کنندهیعنی سطح (دوز) آن به حد استقامت بدن نزدیک می شود که غلظت آن کمتر یا بیشتر از حد مطلوب باشد. این مفهوم با قوانین حداقلی لیبیگ (1840) و قوانین تحمل شلفورد (1913) تعریف شده است. اغلب عوامل محدود کننده دما، نور، مواد مغذی، جریان و فشار در محیط، آتش سوزی و غیره هستند.

رایج ترین موجودات زنده آنهایی هستند که طیف وسیعی از تحمل به همه عوامل محیطی دارند. بیشترین میزان تحمل برای باکتری ها و جلبک های سبز آبی است که در طیف وسیعی از دما، تابش، شوری، pH و غیره زنده می مانند.

مطالعات اکولوژیکی مربوط به تعیین تأثیر عوامل محیطی بر وجود و رشد انواع خاصی از موجودات، ارتباط موجودات زنده با محیط، موضوع علم است. اتکولوژی . شاخه ای از اکولوژی که به مطالعه ارتباط جمعیت گونه های مختلف گیاهان، جانوران، میکروارگانیسم ها (بیوسنوزها)، راه های تشکیل و تعامل آنها با محیط می گویند. سینکولوژی . در مرزهای سنکولوژی، گیاه شناسی یا ژئوبوتانی (موضوع مطالعه گروه بندی گیاهان)، زیست سنولوژی (گروه بندی حیوانات) وجود دارد.

بنابراین، مفهوم عامل محیطی یکی از کلی ترین و بسیار گسترده ترین مفاهیم اکولوژی است. بر این اساس، کار طبقه بندی عوامل محیطی بسیار دشوار است، بنابراین هنوز هیچ گزینه پذیرفته شده ای وجود ندارد. در عین حال، توافق در مورد توصیه به استفاده از ویژگی های خاص هنگام طبقه بندی عوامل محیطی حاصل شده است.

به طور سنتی، سه گروه از عوامل محیطی شناسایی شده اند:

1) غیر زنده (شرایط غیر آلی - شیمیایی و فیزیکی، مانند ترکیب هوا، آب، خاک، دما، نور، رطوبت، تابش، فشار و غیره)؛

2) زیستی (اشکال تعامل بین موجودات)؛

3) انسان زا (اشکال فعالیت انسانی).

امروزه ده گروه از عوامل محیطی (تعداد کل حدود شصت است) وجود دارد که در یک طبقه بندی خاص ترکیب شده اند:

1. بر اساس زمان - عوامل زمان (تکاملی، تاریخی، فعال)، تناوب (ادواری و غیر ادواری)، اولیه و ثانویه.

2. بر اساس منشاء (کیهانی، غیر زنده، زیستی، طبیعی، تکنولوژیک، انسان زا).

3. بر اساس محیط وقوع (اتمسفر، آب، ژئومورفولوژی، اکوسیستم).

4. طبیعت (اطلاعاتی، فیزیکی، شیمیایی، انرژی، بیوژنیک، پیچیده، اقلیمی)؛

5. با هدف تأثیر (فردی، گروه، گونه، اجتماعی).

6. بر اساس درجه تأثیر (کشنده، شدید، محدود کننده، مزاحم، جهش زا، تراتوژن).

7. با توجه به شرایط عمل (وابسته به چگالی یا مستقل).

8. با توجه به طیف تأثیر (عمل انتخابی یا کلی).

ابتدا عوامل محیطی به دو دسته تقسیم می شوند خارجی (برون زایا آنتوپیک) و درونی؛ داخلی (درون زا) در رابطه با یک اکوسیستم معین.

به خارجی اینها شامل عواملی است که اقدامات آنها به یک درجه یا دیگری تغییرات رخ داده در اکوسیستم را تعیین می کند، اما خود عملاً تأثیر معکوس آن را تجربه نمی کنند. اینها تابش خورشیدی، شدت بارش، فشار اتمسفر، سرعت باد، سرعت جریان و غیره هستند.

بر خلاف آنها عوامل داخلی با ویژگی‌های خود اکوسیستم (یا اجزای منفرد آن) ارتباط دارد و در واقع ترکیب آن را تشکیل می‌دهد. اینها تعداد و زیست توده جمعیت ها، ذخایر مواد مختلف، ویژگی های لایه زمینی هوا، توده آب یا خاک و غیره است.

دومین اصل طبقه بندی رایج، تقسیم عوامل به زیستی و غیر زنده . اولی شامل متغیرهای مختلفی است که ویژگی های ماده زنده را مشخص می کند و دومی - اجزای غیر زنده اکوسیستم و محیط خارجی آن. تقسیم عوامل به درون زا - برون زا و زیستی - غیر زنده منطبق نیست. به طور خاص، هم عوامل زیستی برون زا وجود دارد، به عنوان مثال، شدت ورود بذرهای یک گونه خاص به اکوسیستم از خارج، و هم عوامل غیر زنده درون زا، مانند غلظت O 2 یا CO 2 در لایه زمینی هوا یا آب

طبقه بندی عوامل بر اساس ماهیت کلی منشاء آنهایا موضوع نفوذ. به عنوان مثال، در میان عوامل برون زا عوامل هواشناسی (اقلیمی)، زمین شناسی، هیدرولوژیکی، مهاجرت (جغرافیایی زیستی)، عوامل انسانی، و از میان عوامل درون زا - میکرو هواشناسی (بیوکلیماتیک)، خاک (ادافیک)، آب و زیستی وجود دارد.

یک شاخص طبقه بندی مهم است ماهیت دینامیک عوامل محیطی، به ویژه وجود یا عدم وجود فراوانی آن (روزانه، قمری، فصلی، چند ساله). این به دلیل این واقعیت است که واکنش های تطبیقی ​​موجودات به عوامل محیطی خاص با درجه ثبات تأثیر این عوامل، یعنی فراوانی آنها تعیین می شود.

زیست شناس A.S. مونچادسکی (1958) عوامل دوره ای اولیه، عوامل دوره ای ثانویه و عوامل غیر تناوبی را متمایز کرد.

به عوامل دوره ای اولیه اینها عمدتاً شامل پدیده های مرتبط با چرخش زمین می شوند: تغییر فصول، تغییرات روزانه در روشنایی، پدیده های جزر و مد و غیره. این عوامل که با تناوب منظم مشخص می شوند، حتی قبل از ظهور حیات بر روی زمین عمل می کردند و موجودات زنده نوظهور باید بلافاصله با آنها سازگار می شدند.

عوامل دوره ای ثانویه - پیامدهای دوره ای اولیه: به عنوان مثال، رطوبت، دما، بارش، پویایی غذای گیاهی، محتوای گازهای محلول در آب و غیره.

به غیر دوره ای اینها شامل عواملی می شوند که تناوب یا چرخه صحیحی ندارند. اینها عوامل خاک و انواع مختلف پدیده های طبیعی هستند. اثرات انسانی بر محیط زیست اغلب عوامل غیر دوره ای هستند که می توانند به طور ناگهانی و نامنظم رخ دهند. از آنجایی که پویایی عوامل تناوبی طبیعی یکی از نیروهای محرکه انتخاب طبیعی و تکامل است، موجودات زنده، به عنوان یک قاعده، زمانی برای ایجاد واکنش های تطبیقی، به عنوان مثال، تغییر شدید در محتوای ناخالصی های خاص در بدن ندارند. محیط.

در بین عوامل محیطی نقش ویژه ای دارد خلاصه عوامل (افزودنی) مشخص کننده تعداد، زیست توده یا تراکم جمعیت موجودات، و همچنین ذخایر یا غلظت اشکال مختلف ماده و انرژی، که تغییرات زمانی آنها تابع قوانین حفاظت است. چنین عواملی نامیده می شوند منابع . به عنوان مثال، آنها در مورد منابع گرما، رطوبت، مواد غذایی ارگانیک و معدنی و غیره صحبت می کنند. در مقابل، عواملی مانند شدت و ترکیب طیفی تابش، سطح نویز، پتانسیل اکسیداسیون و کاهش، سرعت باد یا جریان، اندازه و شکل غذا و غیره که به شدت بر موجودات زنده تأثیر می‌گذارند، به عنوان منابع، یعنی به طبقه‌بندی نمی‌شوند. قوانین حفاظت در مورد آنها اعمال نمی شود.

تعداد عوامل محیطی احتمالی به طور بالقوه نامحدود به نظر می رسد. با این حال، از نظر میزان تأثیر بر موجودات، آنها از معادل فاصله زیادی دارند، در نتیجه در اکوسیستم های انواع مختلف، برخی از عوامل به عنوان مهم ترین، یا امری ضروری . در اکوسیستم‌های زمینی، از جمله عوامل برون‌زا، این عوامل معمولاً شامل شدت تابش خورشید، دما و رطوبت هوا، شدت بارش، سرعت باد، سرعت ورود هاگ‌ها، دانه‌ها و سایر جنین‌ها یا هجوم بزرگسالان از سایر اکوسیستم‌ها است. ، و همچنین انواع اشکال تاثیرات انسانی. عوامل ضروری درون زا در اکوسیستم های زمینی به شرح زیر است:

1) میکرو هواشناسی - روشنایی، دما و رطوبت لایه زمینی هوا، محتوای CO 2 و O 2 در آن.

2) خاک - دما، رطوبت، هوادهی خاک، خواص فیزیکی و مکانیکی، ترکیب شیمیایی، محتوای هوموس، در دسترس بودن مواد مغذی معدنی، پتانسیل ردوکس.

3) زیستی - تراکم جمعیت گونه های مختلف، ترکیب سن و جنس آنها، ویژگی های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و رفتاری.

1.1.2. فضای عوامل محیطی و عملکرد پاسخ موجودات به مجموعه ای از عوامل محیطی

شدت تأثیر هر عامل محیطی را می توان به صورت عددی مشخص کرد، یعنی با یک متغیر ریاضی که مقداری را در مقیاس خاصی می گیرد، توصیف کرد.

عوامل محیطی را می توان بر اساس قدرت آنها نسبت به تأثیر آنها بر یک ارگانیسم، جمعیت، اکوسیستم مرتب کرد. رتبه بندی شده است . اگر مقدار اولین عامل تأثیرگذار با متغیر اندازه گیری شود ایکس 1، دوم - متغیر ایکس 2 , … , n th - متغیر x nو غیره، سپس کل مجموعه عوامل محیطی را می توان با دنباله ( ایکس 1 , ایکس 2 , … , x nبرای توصیف مجموعه‌های احتمالی بسیاری از عوامل محیطی که در مقادیر مختلف هر یک از آنها به دست می‌آیند، توصیه می‌شود مفهوم فضایی از عوامل محیطی یا به عبارت دیگر اکولوژیک را معرفی کنیم. فضا.

فضای عوامل محیطی فضای اقلیدسی را که مختصات آن با عوامل محیطی رتبه‌بندی شده مقایسه می‌شود، بنامیم:

برای مشخص کردن کمی تأثیر عوامل محیطی بر علائم حیاتی افراد، مانند نرخ رشد، رشد، باروری، امید به زندگی، مرگ و میر، تغذیه، متابولیسم، فعالیت بدنی و غیره (با یک شاخص شماره گذاری شوند. ک= 1, …, متر)، مفهومی از fدر nبه tsو منایکس O تیبه لو کا . مقادیر پذیرفته شده توسط نشانگر با عدد کدر مقیاس خاصی با عوامل محیطی متفاوت، به عنوان یک قاعده، آنها از پایین و از بالا محدود می شوند. اجازه دهید با نشان دادن یک بخش در مقیاس مقادیر یکی از شاخص ها ( کث) فعالیت حیاتی اکوسیستم.

تابع پاسخ ک- شاخص مجموع عوامل محیطی ( ایکس 1 , ایکس 2 , … , x n، ...) تابع نامیده می شود φ k، نمایش فضای اکولوژیکی Eبه مقیاس منک:

,

که به هر نقطه ( ایکس 1 , ایکس 2 , … , x n، …) فضا Eبا عدد مطابقت دارد φ k(ایکس 1 , ایکس 2 , … , x n، …) روی ترازو منک .

اگرچه تعداد عوامل محیطی به طور بالقوه نامحدود است و بنابراین ابعاد فضای اکولوژیکی نامحدود است. Eو تعداد آرگومان های تابع پاسخ φ k(ایکس 1 , ایکس 2 , … , x n، ...)، در واقع می توان برای مثال تعداد محدودی از عوامل را شناسایی کرد n، که با کمک آن می توان قسمت معینی از تغییرات کل تابع پاسخ را توضیح داد. به عنوان مثال، 3 عامل اول می توانند 80 درصد از کل تغییرات شاخص را توضیح دهند φ ، 5 عامل اول – 95%، 10 – 99% و غیره. مابقی که در فهرست عوامل ذکر شده گنجانده نشده اند، تأثیر تعیین کننده ای بر شاخص مورد مطالعه ندارند. نفوذ آنها را می توان به عنوان برخی از " زیست محیطی"نویز بر عملکرد عوامل ضروری قرار می گیرد.

این اجازه می دهد تا از فضای بینهایت بعدی Eبه آن بروید n-فضای فرعی بعدی Enو باریک شدن تابع پاسخ را در نظر بگیرید φ kبه این زیرفضا:

و کجا ε+1 - تصادفی " سر و صدای محیطی".

هر موجود زنده ای نیازی به دما، رطوبت، مواد معدنی و آلی یا به طور کلی عوامل دیگر ندارد، بلکه به رژیم خاص آنها، یعنی حدود بالا و پایین در دامنه نوسانات مجاز این عوامل وجود دارد. هرچه محدوده هر عاملی گسترده تر باشد، پایداری بالاتر است تحمل از این ارگانیسم

در موارد معمولی، تابع پاسخ به شکل یک منحنی محدب است که به طور یکنواخت از حداقل مقدار ضریب افزایش می یابد. ایکسj s (حد تحمل پایین) تا حداکثر در مقدار عامل بهینه ایکسj 0 و یکنواخت به سمت حداکثر مقدار ضریب کاهش می یابد ایکسj e (حد بالایی تحمل).

فاصله ایکسj = [x jاس، x j e ] نامیده می شود فاصله تحمل برای این عامل، و نقطه ایکسj 0 که در آن تابع پاسخ به یک اکسترموم می رسد نامیده می شود نقطه بهینه روی این عامل

عوامل محیطی یکسان اثرات متفاوتی بر موجودات زنده گونه های مختلف دارد که با هم زندگی می کنند. برای برخی ممکن است مطلوب باشد، برای برخی دیگر ممکن است نه. یک عنصر مهم واکنش ارگانیسم ها به تأثیر یک عامل محیطی است که تأثیر منفی آن می تواند در صورت افزایش یا کمبود دوز رخ دهد. بنابراین، مفهوم دوز مطلوب یا وجود دارد مناطق بهینه عامل و مناطق بد (محدوده مقادیر دوز عاملی که در آن موجودات احساس افسردگی می کنند).

محدوده مناطق بهینه و بد معیار برای تعیین هستند ظرفیت اکولوژیکی - توانایی یک موجود زنده برای سازگاری با تغییرات شرایط محیطی. به صورت کمی با محدوده محیطی که گونه به طور معمول در آن وجود دارد بیان می شود. ظرفیت اکولوژیکی گونه های مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد (گوزن شمالی می تواند نوسانات دمای هوا از -55 تا +25÷30 درجه سانتی گراد را تحمل کند و مرجان های استوایی حتی زمانی که دما بین 5-6 درجه سانتی گراد تغییر می کند می میرند). با توجه به ظرفیت اکولوژیکی، موجودات زنده به دو دسته تقسیم می شوند stenobionts - با سازگاری کم با تغییرات محیطی (ارکیده، قزل آلا، باقرقره فندق خاور دور، ماهی اعماق دریا) و یوروبیونتس - با سازگاری بیشتر با تغییرات محیطی (سوسک کلرادو، موش، موش، گرگ، سوسک، نی، علف گندم). در محدوده یوریبیونت ها و استنوبیونت ها، بسته به یک عامل خاص، موجودات زنده به دو دسته یوریترمیک و تنگگرم (بر اساس پاسخ آنها به دما)، یوری هالین و استنوهالین (بر اساس پاسخ آنها به شوری محیط آبی)، یوریفوت ها و تنگی ها تقسیم می شوند. (بر اساس پاسخ آنها به نور).

برای بیان درجه نسبی تحمل، تعدادی اصطلاح در اکولوژی وجود دارد که از پیشوندها استفاده می کنند استنو - که به معنای باریک است و هر - - وسیع. گونه هایی که دارای محدوده تحمل باریک (1) هستند نامیده می شوند استنوئکس و گونه هایی با طیف وسیعی از تحمل (2) - euryecami روی این عامل عوامل ضروری شرایط خاص خود را دارند:

بر اساس دما: stenothermic - eurythermic.

توسط آب: stenohydric – euryhydric;

با توجه به شوری: استنوهالین – یوریهالین.

با توجه به غذا: stenophagous – euryphagous;

با توجه به انتخاب زیستگاه: والوئیک - اوریوئیک.

1.1.3. قانون عامل محدود کننده

حضور یا شکوفایی یک موجود زنده در یک زیستگاه معین به مجموعه ای از عوامل محیطی بستگی دارد. برای هر عامل طیفی از تحمل وجود دارد که بدن بیش از آن قادر به وجود نیست. عدم امکان شکوفایی یا عدم وجود ارگانیسم توسط عواملی تعیین می شود که ارزش آنها به مرزهای تحمل نزدیک می شود یا از آنها فراتر می رود.

محدود کردن ما عاملی را در نظر خواهیم گرفت که بر اساس آن، برای دستیابی به یک تغییر نسبی معین (کوچک) در تابع پاسخ، حداقل تغییر نسبی در این عامل مورد نیاز است. اگر

سپس عامل محدود کننده خواهد بود ایکسلیعنی فاکتور محدود کننده است که گرادیان تابع پاسخ در آن جهت است.

بدیهی است که گرادیان به سمت مرز ناحیه تحمل عادی هدایت می شود. و برای عامل محدود کننده، همه چیزهای دیگر برابر هستند، شانس بیشتری برای فراتر رفتن از محدوده تحمل وجود دارد. یعنی عامل محدود کننده عاملی است که مقدار آن به حد پایینی فاصله تلورانس نزدیک ترین باشد. این مفهوم به عنوان " قانون حداقل "لیبیگ.

این ایده که استقامت یک موجود زنده توسط ضعیف ترین حلقه در زنجیره نیازهای اکولوژیکی آن تعیین می شود، برای اولین بار در سال 1840 به وضوح نشان داده شد. شیمیدان آلی یو لیبیگ، یکی از بنیانگذاران شیمی کشاورزی، که مطرح کرد نظریه تغذیه معدنی گیاهان. او اولین کسی بود که تأثیر عوامل مختلف بر رشد گیاه را مطالعه کرد و ثابت کرد که عملکرد محصول اغلب توسط مواد مغذی که به مقادیر زیاد مورد نیاز نیستند، مانند دی اکسید کربن و آب محدود می شود، زیرا این مواد معمولاً به وفور در محیط وجود دارند. اما آنهایی که به مقدار اندک مورد نیاز هستند، مثلاً روی، بور یا آهن که در خاک بسیار کم است. نتیجه گیری لیبیگ مبنی بر اینکه "رشد گیاه به عنصر تغذیه ای بستگی دارد که در حداقل مقدار وجود دارد" به عنوان "قانون حداقل" لیبیگ شناخته شد.

70 سال بعد، دانشمند آمریکایی وی. شلفورد نشان داد که نه تنها یک ماده موجود در حداقل می تواند عملکرد یا زنده ماندن یک ارگانیسم را تعیین کند، بلکه بیش از حد برخی از عناصر می تواند منجر به انحرافات نامطلوب شود. به عنوان مثال، بیش از حد جیوه در بدن انسان نسبت به یک هنجار خاص باعث اختلالات عملکردی شدید می شود. در صورت کمبود آب در خاک، جذب عناصر غذایی معدنی توسط گیاه دشوار است، اما آب اضافی منجر به عواقب مشابهی می شود: خفگی ریشه، وقوع فرآیندهای بی هوازی، اسیدی شدن خاک و غیره. امکان پذیر است. بیش از حد و کمبود pH در خاک نیز باعث کاهش عملکرد در یک مکان معین می شود. به گفته وی. شلفورد، عواملی که هم در مازاد و هم در کمبود وجود دارند، محدود کننده نامیده می شوند و قاعده مربوطه را قانون «عامل محدودکننده» یا «قانون» می نامند. قانون مدارا ".

قانون عامل محدود کننده در اقدامات حفاظت از محیط زیست در برابر آلودگی در نظر گرفته می شود. فراتر از حد مجاز ناخالصی های مضر در هوا و آب تهدیدی جدی برای سلامت انسان است.

تعدادی از اصول کمکی را می توان تدوین کرد که مکمل "قانون مدارا" هستند:

1. موجودات ممکن است طیف وسیعی از تحمل برای یک عامل و دامنه باریکی برای عامل دیگر داشته باشند.

2. ارگانیسم هایی با طیف وسیعی از تحمل به همه عوامل معمولاً بیشترین شیوع را دارند.

3. اگر شرایط برای یک عامل محیطی برای یک گونه بهینه نباشد، ممکن است دامنه تحمل به سایر عوامل محیطی محدود شود.

4. در طبیعت، موجودات اغلب خود را در شرایطی می یابند که با محدوده بهینه یک یا آن عامل محیطی تعیین شده در آزمایشگاه مطابقت ندارد.

5. فصل تولید مثل معمولاً بحرانی است. در این دوره، بسیاری از عوامل محیطی اغلب محدود کننده می شوند. محدودیت های تحمل برای تکثیر افراد، دانه ها، جنین ها و نهال ها معمولاً باریک تر از گیاهان یا حیوانات بالغ است که تولید مثل نمی کنند.

حدود واقعی تحمل در طبیعت تقریباً همیشه محدودتر از محدوده بالقوه فعالیت است. این به دلیل این واقعیت است که هزینه های متابولیک تنظیم فیزیولوژیکی در مقادیر شدید عوامل، دامنه تحمل را محدود می کند. با نزدیک شدن شرایط به افراط، سازگاری به طور فزاینده ای پرهزینه می شود و بدن به طور فزاینده ای کمتر از سایر عوامل مانند بیماری ها و شکارچیان محافظت می شود.

1.1.4. برخی از عوامل غیر زنده اساسی

عوامل غیرزیستی محیط زمینی . جزء غیر زنده محیط زمینی مجموعه ای از عوامل اقلیمی و خاکی را نشان می دهد که متشکل از عناصر پویای زیادی است که بر یکدیگر و موجودات زنده تأثیر می گذارند.

عوامل غیرزیستی اصلی محیط زمینی به شرح زیر است:

1) انرژی تابشی که از خورشید می آید (تابش - تشعشع). در فضا به صورت امواج الکترومغناطیسی منتشر می شود. به عنوان منبع اصلی انرژی برای اکثر فرآیندهای اکوسیستم عمل می کند. از یک سو، تأثیر مستقیم نور بر پروتوپلاسم برای ارگانیسم کشنده است، از سوی دیگر، نور به عنوان منبع اولیه انرژی عمل می کند که بدون آن زندگی غیرممکن است. بنابراین بسیاری از ویژگی های مورفولوژیکی و رفتاری موجودات با حل این مشکل همراه است. نور نه تنها یک عامل حیاتی است، بلکه یک عامل محدود کننده هم در سطح حداکثر و هم در حداقل است. حدود 99٪ از کل انرژی تابش خورشیدی را پرتوهایی با طول موج 0.17÷4.0 میکرون تشکیل می دهد که 48٪ در قسمت مرئی طیف با طول موج 0.4÷0.76 میکرون، 45٪ در مادون قرمز (طول موج از 0.75) می باشد. میکرون تا 1 میلی متر) و حدود 7 درصد برای اشعه ماوراء بنفش (طول موج کمتر از 0.4 میکرون). پرتوهای مادون قرمز اهمیت اولیه برای زندگی دارند و در فرآیندهای فتوسنتز، پرتوهای نارنجی-قرمز و فرابنفش بیشترین نقش را دارند.

2) روشنایی سطح زمین ، با انرژی تابشی مرتبط است و با مدت و شدت شار نوری تعیین می شود. به دلیل چرخش زمین، دوره های روشن و تاریک به طور دوره ای متناوب می شوند. روشنایی نقش حیاتی برای همه موجودات زنده ایفا می کند و موجودات از نظر فیزیولوژیکی با چرخه روز و شب و نسبت دوره های تاریک و روشن روز سازگار هستند. تقریباً همه حیوانات به اصطلاح دارند شبانه روزی ریتم های (شور ماهانه) فعالیت مرتبط با چرخه روز و شب. در رابطه با نور، گیاهان به دو دسته نور دوست و سایه مقاوم تقسیم می شوند.

3) درجه حرارت در سطح کره زمین توسط رژیم دمایی جو تعیین می شود و ارتباط نزدیکی با تابش خورشید دارد. هم به عرض جغرافیایی منطقه (زاویه تابش تابش خورشید بر سطح) و هم به دمای توده های هوای ورودی بستگی دارد. موجودات زنده فقط می توانند در یک محدوده دمایی باریک - از -200 درجه سانتیگراد تا 100 درجه سانتیگراد - وجود داشته باشند. به عنوان یک قاعده، مقادیر حد بالایی فاکتور نسبت به مقادیر پایین بسیار مهم تر است. دامنه نوسانات دما در آب معمولاً کوچکتر از خشکی است و دامنه تحمل دما در موجودات آبزی معمولاً از حیوانات خشکی مربوطه باریکتر است. بنابراین، دما یک عامل مهم و اغلب محدود کننده است. ریتم های دما همراه با ریتم های نور، جزر و مد و رطوبت تا حد زیادی فعالیت فصلی و روزانه گیاهان و حیوانات را کنترل می کنند. دما اغلب باعث پهنه بندی و طبقه بندی زیستگاه ها می شود.

4) رطوبت هوای محیط ، مرتبط با اشباع آن با بخار آب است. لایه های پایینی جو غنی ترین رطوبت هستند (تا ارتفاع 1.5 ÷2 کیلومتر)، که در آن تا 50٪ از کل رطوبت متمرکز است. مقدار بخار آب موجود در هوا به دمای هوا بستگی دارد. هر چه دما بیشتر باشد، هوا حاوی رطوبت بیشتری است. برای هر دما حد معینی از اشباع هوا با بخار آب وجود دارد که به آن می گویند بیشترین . تفاوت بین حداکثر و اشباع داده شده نامیده می شود کمبود رطوبت (عدم اشباع). کمبود رطوبت - مهمترین پارامتر محیطی است، زیرا دو کمیت را به طور همزمان مشخص می کند: دما و رطوبت. مشخص است که افزایش کمبود رطوبت در دوره های خاصی از فصل رشد باعث افزایش باردهی گیاهان می شود و در تعدادی از حیوانات مانند حشرات منجر به تولید مثل تا به اصطلاح "شورگیری" می شود. بنابراین، بسیاری از روش‌ها برای پیش‌بینی پدیده‌های مختلف در دنیای موجودات زنده مبتنی بر تحلیل دینامیک کمبود رطوبت است.

5) ته نشینی که ارتباط نزدیکی با رطوبت هوا دارند، نتیجه تراکم بخار آب هستند. نزولات جوی و رطوبت هوا برای شکل گیری رژیم آبی اکوسیستم اهمیت تعیین کننده ای دارند و از این رو یکی از مهم ترین عوامل محیطی ضروری هستند، زیرا تامین آب از نظر میکروسکوپی مهم ترین شرط حیات هر موجودی است. باکتری به سکویا غول پیکر. میزان بارندگی عمدتاً به مسیرها و ماهیت حرکت های بزرگ توده های هوا یا به اصطلاح "سیستم های آب و هوایی" بستگی دارد. توزیع بارندگی در فصول یک عامل محدود کننده بسیار مهم برای موجودات است. ته نشینی - یکی از حلقه های چرخه آب روی زمین و در از دست دادن آنها ناهمواری شدیدی وجود دارد و بنابراین آنها را تشخیص می دهند مرطوب (مرطوب) و خشک مناطق (خشک). حداکثر بارندگی در جنگل های استوایی (تا 2000 میلی متر در سال) و کمترین آن در بیابان ها (0.18 میلی متر در سال) است. مناطق با بارش کمتر از 250 میلی متر در سال در حال حاضر خشک در نظر گرفته می شوند. به عنوان یک قاعده، توزیع نابرابر بارش در طول فصول در مناطق استوایی و نیمه گرمسیری یافت می شود، جایی که فصول مرطوب و خشک اغلب به خوبی مشخص می شوند. در مناطق گرمسیری، این ریتم فصلی رطوبت، فعالیت فصلی موجودات (به ویژه تولیدمثل) را تنظیم می کند، تقریباً به همان روشی که ریتم فصلی دما و نور، فعالیت موجودات را در منطقه معتدل تنظیم می کند. در آب و هوای معتدل، بارش معمولاً در تمام فصول به طور یکنواخت توزیع می شود.

6) ترکیب گاز اتمسفر . ترکیب آن نسبتاً ثابت است و عمدتاً شامل نیتروژن و اکسیژن با مخلوطی از مقادیر کمی CO 2 و آرگون است. گازهای دیگر - در مقادیر کم. علاوه بر این، لایه های بالایی جو حاوی ازن هستند. به طور معمول، هوای اتمسفر حاوی ذرات جامد و مایع آب، اکسیدهای مواد مختلف، گرد و غبار و دود است. نیتروژن - مهمترین عنصر بیوژنیک دخیل در تشکیل ساختارهای پروتئینی موجودات؛ اکسیژن که عمدتاً از گیاهان سبز می آید، فرآیندهای اکسیداتیو را فراهم می کند. دی اکسید کربن (CO 2) یک میراگر طبیعی تابش خورشیدی و متقابل زمینی است. ازن نقش غربالگری در رابطه با قسمت فرابنفش طیف خورشیدی دارد که برای همه موجودات زنده مخرب است. ناخالصی ذرات ریز بر شفافیت جو تأثیر می گذارد و مانع از عبور نور خورشید به سطح زمین می شود. غلظت اکسیژن (21٪ حجمی) و CO 2 (0.03٪ حجمی) در جو مدرن تا حدی برای بسیاری از گیاهان و حیوانات عالی محدود است.

7) حرکت توده های هوا (باد) . علت باد اختلاف فشار ناشی از گرمای نابرابر سطح زمین است. جریان باد به سمت فشار کمتر هدایت می شود، یعنی جایی که هوا گرمتر است. نیروی چرخش زمین بر گردش توده های هوا تأثیر می گذارد. در لایه سطحی هوا، حرکت آنها بر تمام عناصر هواشناسی آب و هوا تأثیر می گذارد: دما، رطوبت، تبخیر از سطح زمین و تعرق گیاهان. باد - مهم ترین عامل در انتقال و توزیع ناخالصی ها در هوای جوی. باد نقش مهمی در انتقال ماده و موجودات زنده بین اکوسیستم ها دارد. علاوه بر این، باد تأثیر مکانیکی مستقیمی بر روی پوشش گیاهی و خاک دارد و به گیاهان آسیب می رساند یا از بین می برد و پوشش خاک را از بین می برد. چنین فعالیت بادی برای مناطق مسطح باز خشکی، دریاها، سواحل و مناطق کوهستانی معمول است.

8) فشار جو . فشار را نمی توان یک عامل محدود کننده مستقیم نامید، اگرچه برخی از حیوانات بدون شک به تغییرات آن واکنش نشان می دهند. با این حال، فشار به طور مستقیم با آب و هوا و آب و هوا، که یک اثر محدود کننده مستقیم بر موجودات.

عوامل غیرزیست پوشش خاک . عوامل خاک به وضوح در طبیعت درون زا هستند، زیرا خاک نه تنها یک "عامل" محیط اطراف موجودات است، بلکه محصول فعالیت حیاتی آنها است. خاک - این چارچوبی است که تقریباً هر اکوسیستمی بر روی آن ساخته شده است.

خاک - نتیجه نهایی اثر آب و هوا و موجودات به ویژه گیاهان بر روی سنگ مادر. بنابراین، خاک از مواد اصلی - زیرین تشکیل شده است بستر معدنیو جزء ارگانیک، که در آن موجودات زنده و مواد زائد آنها با مواد اولیه ریز آسیاب شده و اصلاح شده مخلوط می شوند. فضاهای بین ذرات با گاز و آب پر شده است. بافت و تخلخل خاک - مهمترین ویژگی هایی که تا حد زیادی تعیین کننده در دسترس بودن مواد مغذی برای گیاهان و حیوانات خاک است. در خاک، فرآیندهای سنتز و بیوسنتز انجام می شود و واکنش های شیمیایی مختلفی از تبدیل مواد رخ می دهد که با زندگی باکتری ها مرتبط است.

1.1.5. عوامل بیوتیک

زیر عوامل زیستی کلیت تأثیرات فعالیت زندگی برخی از موجودات را بر روی دیگران درک کنید.

روابط بین حیوانات، گیاهان، میکروارگانیسم ها (به آنها نیز گفته می شود اقدامات مشترک ) بسیار متنوع هستند. آنها را می توان به تقسیم کرد سر راستو غیر مستقیم، از طریق تغییرات در حضور آنها عوامل غیرزیستی مرتبط واسطه می شوند.

فعل و انفعالات موجودات زنده از نظر واکنش آنها به یکدیگر طبقه بندی می شوند. به ویژه، آنها را برجسته می کنند همتایپی واکنش های بین افراد در حال تعامل از یک گونه و هتروتیپی واکنش‌های حین کنش‌های مشترک بین افراد گونه‌های مختلف.

یکی از مهم ترین عوامل زیستی این است غذا (تروفیک) عامل . عامل تغذیه ای با کمیت، کیفیت و در دسترس بودن غذا مشخص می شود. هر نوع حیوان یا گیاهی دارای گزینش پذیری واضح برای ترکیب غذا است. انواع مختلفی دارد تک خوار تغذیه تنها از یک گونه، پلی فاژها تغذیه از چندین گونه، و همچنین گونه هایی که از طیف کم و بیش محدودی از غذا تغذیه می کنند، به نام پهن یا باریک الیگوفاژها .

روابط بین گونه ها به طور طبیعی ضروری است. گونه ها را نمی توان به تقسیم کرد دشمنانو آنها قربانیان، از آنجایی که روابط بین گونه ها متقابل است. ناپدید شدن² قربانیان² ممکن است منجر به انقراض شود ² دشمن².

ما آشنایی خود را با بوم شناسی، شاید با یکی از توسعه یافته ترین و مورد مطالعه ترین بخش ها - اتکولوژی آغاز می کنیم. اوتکولوژی بر تعامل افراد یا گروه هایی از افراد با شرایط محیطی خود متمرکز است. بنابراین، مفهوم کلیدی اتکولوژی عامل محیطی است، یعنی عامل محیطی مؤثر بر بدن.

هیچ اقدام زیست محیطی بدون مطالعه اثر بهینه یک عامل خاص بر روی یک گونه بیولوژیکی معین امکان پذیر نیست. در واقع، اگر کسی نداند که چه شرایط زندگی را ترجیح می دهد، چگونه می تواند از یک گونه یا گونه دیگر محافظت کند؟ حتی "حفاظت" از گونه ای مانند هومو ساپینس مستلزم آگاهی از استانداردهای بهداشتی و بهداشتی است که چیزی جز بهینه بودن عوامل مختلف محیطی برای انسان نیست.

تأثیر محیط بر بدن را عامل محیطی می نامند. تعریف دقیق علمی این است:

فاکتور اکولوژیکی - هر شرایط محیطی که موجودات زنده با واکنش های تطبیقی ​​به آن واکنش نشان می دهند.

عامل محیطی هر عنصری از محیط است که در حداقل یکی از مراحل رشد موجودات زنده تأثیر مستقیم یا غیرمستقیم بر موجودات زنده داشته باشد.

عوامل محیطی بر اساس ماهیت خود حداقل به سه گروه تقسیم می شوند:

عوامل غیر زنده - تأثیر طبیعت بی جان؛

عوامل زیستی - تأثیر طبیعت زنده.

عوامل انسانی - تأثیرات ناشی از فعالیت معقول و غیر منطقی انسانی ("انتروپوس" - انسان).

انسان طبیعت زنده و بی‌جان را تغییر می‌دهد و به یک معنا نقش ژئوشیمیایی به عهده می‌گیرد (مثلاً کربن آلوده به زغال سنگ و نفت را برای میلیون‌ها سال آزاد می‌کند و آن را به صورت دی اکسید کربن در هوا رها می‌کند). بنابراین عوامل انسان زایی در گستره و جهانی بودن تأثیر خود به نیروهای زمین شناسی نزدیک می شوند.

زمانی که لازم است به گروه خاصی از عوامل اشاره شود، غیر معمول نیست که عوامل محیطی در معرض طبقه بندی دقیق تری قرار گیرند. به عنوان مثال، عوامل محیطی اقلیمی (مربوط به آب و هوا) و ادافیک (خاک) وجود دارد.

به عنوان یک نمونه کتاب درسی از عملکرد غیرمستقیم عوامل محیطی، به اصطلاح بازار پرندگان، که غلظت عظیمی از پرندگان است، ذکر شده است. تراکم بالای پرندگان با یک زنجیره کامل از روابط علت و معلولی توضیح داده می شود. فضولات پرندگان وارد آب می شود، مواد آلی موجود در آب توسط باکتری ها معدنی می شوند، افزایش غلظت مواد معدنی منجر به افزایش تعداد جلبک ها و پس از آنها زئوپلانکتون ها می شود. ماهی ها از سخت پوستان پایینی که بخشی از زئوپلانکتون هستند و پرندگانی که در کلنی پرندگان زندگی می کنند از ماهی تغذیه می کنند. زنجیر بسته است. مدفوع پرندگان به عنوان یک عامل محیطی عمل می کند که به طور غیر مستقیم اندازه کلنی پرندگان را افزایش می دهد.

چگونه می‌توانیم تأثیر عواملی را که در طبیعت متفاوت هستند مقایسه کنیم؟ با وجود تعداد زیادی از عوامل، از همان تعریف عامل محیطی به عنوان عنصری از محیط که بر بدن تأثیر می گذارد، یک چیز مشترک به دنبال دارد. یعنی: تأثیر عوامل محیطی همواره به صورت تغییر در فعالیت زندگی موجودات بیان می شود و در نهایت منجر به تغییر در اندازه جمعیت می شود. این به ما اجازه می دهد تا اثرات عوامل محیطی مختلف را با هم مقایسه کنیم.

نیازی به گفتن نیست که تأثیر یک عامل بر روی یک فرد نه با ماهیت عامل، بلکه با دوز آن تعیین می شود. با توجه به موارد فوق و تجربه ساده زندگی، مشخص می شود که این دوز عامل است که تأثیر را تعیین می کند. در واقع، عامل "دما" چیست؟ این کاملاً یک انتزاع است، اما اگر می گویید دمای -40 درجه سانتیگراد است، دیگر زمانی برای انتزاع وجود ندارد، بهتر است خود را در همه چیز گرم بپوشانید! از طرفی +50 درجه برای ما خیلی بهتر به نظر نمی رسد.

بنابراین، این عامل با دوز معینی بر بدن تأثیر می گذارد و از بین این دوزها می توان دوزهای حداقل، حداکثر و بهینه و همچنین مقادیری را که در آنها زندگی یک فرد متوقف می شود (کشنده یا کشنده نامیده می شوند) تشخیص داد. مرگبار).

اثر دوزهای مختلف بر روی جمعیت به طور کلی به وضوح به صورت گرافیکی توضیح داده شده است:

محور ارتین، اندازه جمعیت را بسته به دوز یک عامل خاص (محور آبسیسا) نشان می دهد. دوز بهینه فاکتور و دوز عاملی که در آن فعالیت حیاتی یک ارگانیسم معین مهار می شود مشخص می شود. در نمودار این مربوط به 5 منطقه است:

منطقه بهینه

در سمت راست و چپ آن مناطق بد (از مرز منطقه بهینه تا حداکثر یا حداقل) قرار دارند.

مناطق کشنده (فراتر از حداکثر و حداقل)، که در آن اندازه جمعیت 0 است.

محدوده مقادیر عاملی که فراتر از آن عملکرد عادی افراد غیرممکن می شود، حد استقامت نامیده می شود.

در درس بعدی به چگونگی تفاوت موجودات زنده در رابطه با عوامل مختلف محیطی خواهیم پرداخت. به عبارت دیگر، در درس بعدی در مورد گروه های زیست محیطی موجودات و همچنین در مورد بشکه Liebig و چگونگی ارتباط همه اینها با تعیین حداکثر غلظت مجاز صحبت خواهیم کرد.

واژه نامه

عامل غیر آلی - شرایط یا مجموعه ای از شرایط دنیای معدنی. عامل اکولوژیکی طبیعت بی جان

عامل انسانی - یک عامل محیطی که منشأ خود را مدیون فعالیت های انسانی است.

پلانکتون مجموعه‌ای از ارگانیسم‌هایی است که در ستون آب زندگی می‌کنند و نمی‌توانند به طور فعال در برابر جریان‌ها، یعنی «شناور» در آب مقاومت کنند.

بازار پرندگان - یک سکونتگاه استعماری از پرندگان مرتبط با محیط آبی (Gillemots، Gulls).

محقق در درجه اول به کدام عوامل محیطی توجه دارد؟ غیر معمول نیست که یک محقق با وظیفه شناسایی آن دسته از عوامل محیطی مواجه شود که مانع از فعالیت زندگی نمایندگان یک جمعیت معین شده و رشد و توسعه را محدود می کند. برای مثال باید دلایل کاهش عملکرد یا دلایل انقراض یک جمعیت طبیعی را دریابید.

با همه تنوع عوامل محیطی و مشکلاتی که هنگام تلاش برای ارزیابی تأثیر مشترک (پیچیده) آنها به وجود می آید، مهم است که عوامل تشکیل دهنده مجموعه طبیعی اهمیت نابرابر داشته باشند. در قرن نوزدهم، لیبیگ (1840)، با مطالعه تأثیر عناصر ریز مختلف بر رشد گیاه، ثابت کرد: رشد گیاه توسط عنصری که غلظت آن در حداقل است محدود می شود. عامل کمبود محدود کننده نامیده شد. به اصطلاح "بشکه لیبیگ" به نمایش تصویری این وضعیت کمک می کند.

بشکه لیبیگ

همانطور که در شکل نشان داده شده است، بشکه ای را تصور کنید که در کناره های آن دارای لت های چوبی است. واضح است، مهم نیست که لت های دیگر چه ارتفاعی داشته باشند، فقط می توانید به اندازه طول کوتاه ترین لت ها (در این مورد، 4 قالب) در بشکه آب بریزید.

تنها چیزی که باقی می ماند این است که برخی اصطلاحات را "جایگزین" کنیم: بگذارید ارتفاع آب ریخته شده یک عملکرد بیولوژیکی یا اکولوژیکی باشد (مثلاً بهره وری) و ارتفاع لت ها میزان انحراف دوز یک یا دیگری را نشان می دهد. فاکتور از بهینه

در حال حاضر، قانون حداقل لیبیگ به طور گسترده‌تری تفسیر می‌شود. عامل محدود کننده می تواند عاملی باشد که نه تنها کمبود، بلکه بیش از حد نیز باشد.

اگر این عامل کمتر از حد بحرانی باشد یا از حداکثر سطح قابل تحمل فراتر رود، یک عامل محیطی نقش یک عامل محدود کننده را بازی می کند.

عامل محدود کننده ناحیه توزیع گونه را تعیین می کند یا (در شرایط کمتر شدید) بر سطح کلی متابولیسم تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، محتوای فسفات در آب دریا یک عامل محدود کننده است که توسعه پلانکتون ها و بهره وری جوامع را به طور کلی تعیین می کند.

مفهوم "عامل محدود کننده" نه تنها در مورد عناصر مختلف، بلکه در مورد همه عوامل محیطی نیز صدق می کند. اغلب، روابط رقابتی به عنوان یک عامل محدود کننده عمل می کند.

هر موجودی در رابطه با عوامل محیطی مختلف محدودیت هایی برای استقامت دارد. بسته به اینکه این محدوده ها چقدر گسترده یا باریک هستند، ارگانیسم های یوریبیونت و استنوبیونت متمایز می شوند. Eurybionts قادر به تحمل طیف گسترده ای از شدت عوامل محیطی مختلف هستند. بیایید بگوییم که زیستگاه روباه از جنگل تاندرا تا استپ متغیر است. برعکس، استنوبیونت ها فقط نوسانات بسیار باریکی را در شدت عامل محیطی تحمل می کنند. به عنوان مثال، تقریباً تمام گیاهان جنگل های بارانی استوایی، تنگی هستند.

غیر معمول نیست که مشخص شود منظور کدام عامل است. بنابراین، می‌توان در مورد ارگانیسم‌های اوریترمیک (تحمل نوسانات زیاد دما) (بسیاری از حشرات) و تنگ‌ترمیک (برای گیاهان جنگل‌های استوایی، نوسانات دما در 5+... +8 درجه سانتی‌گراد می‌تواند مخرب باشد) صحبت کنیم. eury/stenohaline (تحمل / عدم تحمل نوسانات شوری آب)؛ evry/stenobate (زندگی در محدوده های عمیق/ باریک یک مخزن) و غیره.

پیدایش گونه‌های استنوبیونت در فرآیند تکامل بیولوژیکی را می‌توان به‌عنوان شکلی از تخصصی‌سازی در نظر گرفت که در آن کارایی بیشتری به قیمت سازگاری حاصل می‌شود.

تعامل عوامل. MPC.

هنگامی که عوامل محیطی به طور مستقل عمل می کنند، کافی است از مفهوم "عامل محدود کننده" برای تعیین تأثیر مشترک مجموعه ای از عوامل محیطی بر روی یک موجود زنده استفاده کنیم. با این حال، در شرایط واقعی، عوامل محیطی می توانند تأثیرات یکدیگر را تقویت یا تضعیف کنند. به عنوان مثال، یخبندان در منطقه کیروف راحت تر از سن پترزبورگ قابل تحمل است، زیرا دومی رطوبت بیشتری دارد.

در نظر گرفتن تأثیر متقابل عوامل محیطی یک مشکل علمی مهم است. سه نوع اصلی از تعامل عوامل را می توان تشخیص داد:

افزودنی - تعامل عوامل یک مجموع جبری ساده از تأثیرات هر عامل در هنگام عمل مستقل است.

هم افزایی - عمل مشترک عوامل تأثیر را افزایش می دهد (یعنی تأثیر زمانی که آنها با هم عمل می کنند بیشتر از مجموع ساده تأثیرات هر عامل در هنگام عمل مستقل است).

متضاد - عمل مشترک عوامل تأثیر را ضعیف می کند (یعنی تأثیر عمل مشترک آنها کمتر از مجموع ساده تأثیرات هر عامل است).

چرا دانستن تأثیر متقابل عوامل محیطی بسیار مهم است؟ توجیه نظری برای مقدار حداکثر غلظت مجاز (MAC) آلاینده ها یا حداکثر سطوح مجاز (MPL) قرار گرفتن در معرض عوامل آلاینده (به عنوان مثال، صدا، تشعشع) بر اساس قانون عامل محدود کننده است. حداکثر غلظت مجاز به صورت تجربی در سطحی تنظیم می شود که در آن تغییرات پاتولوژیک هنوز در بدن رخ نمی دهد. این مشکلات خاص خود را دارد (به عنوان مثال، اغلب لازم است داده های به دست آمده از حیوانات را به انسان تعمیم دهیم). با این حال، ما در حال حاضر در مورد آنها صحبت نمی کنیم.

غیر معمول نیست که مقامات محیط زیست با خوشحالی گزارش دهند که سطح بیشتر آلاینده ها در جو شهر در داخل MPC است. همزمان، مقامات بهداشتی و اپیدمیولوژیک ایالتی از افزایش سطح بیماری های تنفسی در کودکان خبر می دهند. توضیح می تواند اینگونه باشد. بر کسی پوشیده نیست که بسیاری از آلاینده های جوی اثر مشابهی دارند: آنها غشاهای مخاطی دستگاه تنفسی فوقانی را تحریک می کنند، باعث بیماری های تنفسی و غیره می شوند. و اثر ترکیبی این آلاینده ها یک اثر افزایشی (یا هم افزایی) می دهد.

بنابراین، در حالت ایده آل، هنگام توسعه استانداردهای MPC و هنگام ارزیابی وضعیت محیطی موجود، تعامل عوامل باید در نظر گرفته شود. متأسفانه، انجام این کار در عمل بسیار دشوار است: برنامه ریزی چنین آزمایشی دشوار است، ارزیابی تعامل دشوار است، به علاوه سفت کردن MPC اثرات اقتصادی منفی دارد.

واژه نامه

ریز عناصر - عناصر شیمیایی مورد نیاز موجودات زنده در مقادیر کم، اما تعیین کننده موفقیت توسعه آنها. M. به صورت میکروکود برای افزایش بهره وری گیاه استفاده می شود.

عامل محدود کننده - عاملی که چارچوب (تعیین کننده) را برای روند یک فرآیند یا وجود یک ارگانیسم (گونه ها، جامعه) تعیین می کند.

AREAL - منطقه توزیع هر گروه سیستماتیک از موجودات (گونه، جنس، خانواده) یا نوع خاصی از جامعه موجودات (به عنوان مثال، منطقه جنگل های کاج گلسنگ).

متابولیسم - (در رابطه با بدن) مصرف متوالی، تبدیل، استفاده، تجمع و از دست دادن مواد و انرژی در موجودات زنده. زندگی فقط به لطف متابولیسم امکان پذیر است.

EURYBIONT - موجودی است که در شرایط مختلف محیطی زندگی می کند

STENOBIONT موجودی است که به شرایط وجودی کاملاً تعریف شده نیاز دارد.

XENOBIOTIC - یک ماده شیمیایی بیگانه برای بدن است که به طور طبیعی در چرخه زیستی گنجانده نشده است. به عنوان یک قاعده، یک بیگانه بیگانه منشأ انسانی دارد.

زیست بوم

اکوسیستم های شهری و صنعتی

مشخصات کلی اکوسیستم های شهری

اکوسیستم های شهری هتروتروف هستند؛ سهم انرژی خورشیدی ثابت شده توسط گیاهان شهری یا پنل های خورشیدی واقع در پشت بام خانه ها ناچیز است. منابع اصلی انرژی برای شرکت های شهری، گرمایش و روشنایی آپارتمان های ساکنان شهر در خارج از شهر قرار دارد. اینها نفت، گاز، ذخایر زغال سنگ، نیروگاه های برق آبی و هسته ای هستند.

این شهر مقدار زیادی آب مصرف می کند که تنها بخش کوچکی از آن توسط انسان برای مصرف مستقیم استفاده می شود. بخش عمده ای از آب صرف فرآیندهای تولید و نیازهای خانگی می شود. مصرف شخصی آب در شهرها بین 150 تا 500 لیتر در روز و با احتساب صنعت تا 1000 لیتر در روز برای هر شهروند متغیر است. آب استفاده شده توسط شهرها در حالت آلوده به طبیعت باز می گردد - این آب با فلزات سنگین، بقایای فرآورده های نفتی، مواد آلی پیچیده مانند فنل و غیره اشباع شده است. ممکن است حاوی میکروارگانیسم های بیماری زا باشد. این شهر گازهای سمی و گرد و غبار را در جو منتشر می کند و زباله های سمی را در محل های دفن زباله متمرکز می کند که با جریان آب چشمه وارد اکوسیستم های آبی می شود. گیاهان به‌عنوان بخشی از اکوسیستم‌های شهری در پارک‌ها، باغ‌ها و چمن‌زارها رشد می‌کنند و هدف اصلی آن‌ها تنظیم ترکیب گازی جو است. آنها اکسیژن آزاد می کنند، دی اکسید کربن را جذب می کنند و اتمسفر را از گازهای مضر و گرد و غبار که در حین کار شرکت های صنعتی و حمل و نقل وارد آن می شوند، پاک می کنند. گیاهان همچنین ارزش زیبایی و تزئینی زیادی دارند.

حیوانات در شهر نه تنها با گونه های رایج در اکوسیستم های طبیعی (پرندگان در پارک ها زندگی می کنند: قرمز، بلبل، دم، پستانداران: ول، سنجاب و نمایندگان گروه های دیگر حیوانات)، بلکه توسط گروه خاصی از حیوانات شهری نیز نمایش داده می شوند. - همراهان انسان از پرندگان (گنجشک، سار، کبوتر)، جوندگان (موش و موش) و حشرات (سوسک، ساس، پروانه) تشکیل شده است. بسیاری از حیوانات مرتبط با انسان از زباله های موجود در زباله دانی (جکداوها، گنجشک ها) تغذیه می کنند. اینها پرستاران شهرستان هستند. تجزیه زباله های آلی توسط لارو مگس و سایر حیوانات و میکروارگانیسم ها تسریع می شود.

ویژگی اصلی اکوسیستم شهرهای مدرن این است که تعادل اکولوژیکی آنها به هم خورده است. انسان باید تمام فرآیندهای تنظیم جریان ماده و انرژی را به عهده بگیرد. یک فرد باید هم مصرف انرژی و منابع شهر - مواد خام برای صنعت و غذا برای مردم و هم میزان زباله های سمی وارد شده به جو، آب و خاک در نتیجه فعالیت های صنعتی و حمل و نقل را تنظیم کند. در نهایت، اندازه این اکوسیستم ها را تعیین می کند که در کشورهای توسعه یافته و در سال های اخیر در روسیه به دلیل ساخت و ساز کلبه های حومه شهر به سرعت در حال "گسترش" هستند. مناطق توسعه کم ارتفاع مساحت جنگل ها و زمین های کشاورزی را کاهش می دهد، "گسترش" آنها مستلزم ساخت بزرگراه های جدید است که باعث کاهش سهم اکوسیستم هایی می شود که قادر به تولید غذا و انجام چرخه اکسیژن هستند.

آلودگی صنعتی.

در اکوسیستم های شهری، آلودگی صنعتی خطرناک ترین برای طبیعت است.

آلودگی شیمیایی جو. این عامل یکی از خطرناک ترین عوامل برای زندگی انسان است. رایج ترین آلاینده ها

دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن، مونوکسید کربن، کلر و غیره در برخی موارد، ترکیبات سمی می توانند از دو یا نسبتاً چند ماده نسبتاً بی ضرری که تحت تأثیر نور خورشید به اتمسفر ساطع می شوند، تشکیل شوند. کارشناسان محیط زیست حدود 2000 آلاینده هوا را شمارش می کنند.

منابع اصلی آلودگی نیروگاه های حرارتی هستند. دیگ‌خانه‌ها، پالایشگاه‌های نفت و وسایل نقلیه موتوری نیز جو را به شدت آلوده می‌کنند.

آلودگی شیمیایی بدنه های آبی شرکت‌ها فرآورده‌های نفتی، ترکیبات نیتروژن، فنل و بسیاری دیگر از ضایعات صنعتی را در آب‌ها تخلیه می‌کنند. در طول تولید نفت، بدنه‌های آبی با گونه‌های شور آلوده می‌شوند؛ نفت و فرآورده‌های نفتی نیز در حین حمل و نقل نشت می‌کنند. در روسیه، دریاچه های شمال سیبری غربی بیشترین آسیب را از آلودگی نفتی می بینند. در سال های اخیر، خطر اکوسیستم های آبی ناشی از فاضلاب شهری افزایش یافته است. این پساب ها حاوی غلظت فزاینده ای از مواد شوینده هستند که برای میکروارگانیسم ها به سختی تجزیه می شوند.

تا زمانی که میزان آلاینده های منتشر شده در جو یا تخلیه شده به رودخانه ها کم باشد، خود اکوسیستم ها قادر به مقابله با آنها هستند. با آلودگی متوسط، آب رودخانه پس از 3-10 کیلومتر از منبع آلودگی تقریباً تمیز می شود. اگر آلاینده ها زیاد باشد، اکوسیستم ها نمی توانند با آنها کنار بیایند و عواقب جبران ناپذیری آغاز می شود.

آب برای آشامیدن نامناسب و برای انسان خطرناک می شود. آب آلوده نیز برای بسیاری از صنایع نامناسب است.

آلودگی سطح خاک با مواد زائد جامد محل های دفن زباله های صنعتی و خانگی مناطق وسیعی را اشغال می کند. زباله ها ممکن است حاوی مواد سمی مانند جیوه یا سایر فلزات سنگین، ترکیبات شیمیایی باشند که در آب های باران و برف حل می شوند و سپس در آب ها و آب های زیرزمینی ختم می شوند. دستگاه های حاوی مواد رادیواکتیو نیز می توانند وارد سطل زباله شوند.

سطح خاک می تواند با خاکستر رسوب شده از دود نیروگاه های حرارتی زغال سنگ، شرکت های تولید سیمان، آجرهای نسوز و غیره آلوده شود. برای جلوگیری از این آلودگی، گردگیرهای مخصوصی بر روی لوله ها تعبیه شده است.

آلودگی شیمیایی آب های زیرزمینی جریان آب های زیرزمینی آلودگی های صنعتی را در فواصل طولانی منتقل می کند و همیشه نمی توان منبع آنها را تعیین کرد. علت آلودگی ممکن است شسته شدن مواد سمی توسط آب باران و برف از محل های دفن زباله صنعتی باشد. آلودگی آب‌های زیرزمینی نیز هنگام تولید نفت با استفاده از روش‌های نوین اتفاق می‌افتد، زمانی که برای افزایش بازیافت مخازن نفت، آب نمکی که همراه با نفت در حین پمپاژ آن به سطح می‌آمد دوباره به چاه‌ها تزریق می‌شود.

آب شور وارد سفره‌های زیرزمینی می‌شود و آب چاه‌ها طعم تلخی پیدا می‌کند و برای آشامیدن مناسب نیست.

آلودگی صوتی. منبع آلودگی صوتی می تواند یک شرکت صنعتی یا حمل و نقل باشد. کامیون های کمپرسی سنگین و تراموا صدای بلندی تولید می کنند. سر و صدا بر سیستم عصبی انسان تأثیر می گذارد و به همین دلیل اقدامات حفاظت از صدا در شهرها و شرکت ها انجام می شود.

خطوط راه‌آهن و تراموا و جاده‌هایی که حمل‌ونقل بار در امتداد آن‌ها عبور می‌کند باید از بخش‌های مرکزی شهرها به مناطق کم‌جمعیت و فضاهای سبز ایجاد شده در اطراف آنها منتقل شوند که صدا را به خوبی جذب می‌کنند.

هواپیماها نباید بر فراز شهرها پرواز کنند.

نویز با دسی بل اندازه گیری می شود. تیک تاک ساعت 10 دسی بل، زمزمه 25، صدای یک بزرگراه شلوغ 80، صدای هواپیما در هنگام برخاستن 130 دسی بل است. آستانه درد نویز - 140 دسی بل. در مناطق مسکونی در طول روز، صدا نباید از 50-66 دسی بل تجاوز کند.

آلاینده ها نیز عبارتند از: آلودگی سطح خاک توسط ریزش بار و خاکستر، آلودگی بیولوژیکی، آلودگی حرارتی، آلودگی تشعشعی، آلودگی الکترومغناطیسی.

آلودگی هوا. اگر آلودگی هوا را روی اقیانوس به عنوان یک واحد در نظر بگیریم، در روستاها 10 برابر، در شهرهای کوچک - 35 برابر، و در شهرهای بزرگ - 150 برابر بیشتر است. ضخامت لایه هوای آلوده بالای شهر 1.5 تا 2 کیلومتر است.

خطرناک ترین آلاینده ها بنزوآ پیرن، دی اکسید نیتروژن، فرمالدئید و گرد و غبار هستند. در بخش اروپایی روسیه و اورال به طور متوسط ​​در هر 1 متر مربع. کیلومتر، بیش از 450 کیلوگرم آلاینده اتمسفر سقوط کرد.

در مقایسه با سال 1980، میزان انتشار دی اکسید گوگرد 1.5 برابر افزایش یافت. 19 میلیون تن آلاینده اتمسفر توسط حمل و نقل جاده ای در جو منتشر شد.

میزان تخلیه فاضلاب به رودخانه ها 68.2 مترمکعب بوده است. کیلومتر با پس مصرف 105.8 متر مکعب. کیلومتر مصرف آب صنعتی 46 درصد است. سهم فاضلاب تصفیه نشده از سال 1989 در حال کاهش بوده و به 28 درصد می رسد.

به دلیل غلبه بادهای غربی، روسیه 8 تا 10 برابر بیشتر از آلاینده های جوی از همسایگان غربی خود دریافت می کند که برای آنها ارسال می کند.

باران اسیدی بر نیمی از جنگل های اروپا تأثیر منفی گذاشته است و روند خشک شدن جنگل ها در روسیه آغاز شده است. در اسکاندیناوی، 20000 دریاچه در حال حاضر به دلیل باران اسیدی که از بریتانیا و آلمان می آید، مرده اند. بناهای معماری تحت تأثیر باران اسیدی در حال مرگ هستند.

مواد مضری که از یک دودکش به ارتفاع 100 متر خارج می شود در شعاع 20 کیلومتری و در ارتفاع 250 متری - تا 75 کیلومتری پراکنده می شوند. لوله قهرمان در یک کارخانه مس نیکل در سادبری (کانادا) ساخته شد و بیش از 400 متر ارتفاع دارد.

کلروفلوئوروکربن ها (CFC) که لایه اوزون را از بین می برند، از گازهای سیستم های خنک کننده (در ایالات متحده آمریکا - 48٪ و در کشورهای دیگر - 20٪)، از استفاده از قوطی های آئروسل (در ایالات متحده آمریکا - 2٪) و چندین مورد وارد اتمسفر می شوند. سال ها پیش فروش آنها ممنوع شد؛ در کشورهای دیگر - 35٪، حلال های مورد استفاده در تمیز کردن خشک (20٪) و در تولید پلاستیک های فوم، از جمله استایروفرم (25-)

منبع اصلی فریون هایی که لایه اوزون را از بین می برند یخچال های صنعتی هستند. یک یخچال معمولی خانگی حاوی 350 گرم فریون است، در حالی که یک یخچال صنعتی حاوی ده ها کیلوگرم است. تاسیسات برودتی فقط در

مسکو سالانه 120 تن فریون استفاده می کند. بخش قابل توجهی از آن به دلیل تجهیزات ناقص به اتمسفر می رسد.

آلودگی اکوسیستم های آب شیرین در سال 1989، 1.8 تن فنل، 69.7 تن سولفات و 116.7 تن سورفاکتانت مصنوعی به دریاچه لادوگا، مخزن آب آشامیدنی سنت پترزبورگ با جمعیت 6 میلیون نفر تخلیه شد.

اکوسیستم های آبی و حمل و نقل رودخانه ای را آلوده می کند. به عنوان مثال، در دریاچه بایکال، 400 کشتی در اندازه های مختلف حرکت می کنند، آنها سالانه حدود 8 تن فرآورده های نفتی را به آب می ریزند.

در اکثر شرکت‌های روسی، زباله‌های سمی تولید یا به بدنه‌های آبی ریخته می‌شوند، آنها را مسموم می‌کنند، یا بدون بازیافت، اغلب در مقادیر زیاد، انباشته می‌شوند. این انباشته شدن زباله های مرگبار را می توان «معدن زیست محیطی» نامید؛ زمانی که سدها شکسته می شوند، می توانند به بدنه های آبی ختم شوند. نمونه ای از چنین "معدن زیست محیطی" کارخانه شیمیایی Cherepovets "Ammophos" است. حوضه ته نشینی آن 200 هکتار وسعت دارد و 15 میلیون تن زباله دارد. سدی که حوضه ته نشینی را در بر می گیرد سالانه به بالا می رود

4 متر. متأسفانه "معدن Cherepovets" تنها نیست.

در کشورهای در حال توسعه سالانه 9 میلیون نفر جان خود را از دست می دهند. تا سال 2000، بیش از 1 میلیارد نفر آب آشامیدنی کافی نخواهند داشت.

آلودگی اکوسیستم های دریایی حدود 20 میلیارد تن زباله به اقیانوس جهانی ریخته شده است - از زباله های خانگی گرفته تا زباله های رادیواکتیو. هر سال برای هر 1 متر مربع کیلومتر سطح آب اضافه 17 تن زباله دیگر.

هر سال بیش از 10 میلیون تن نفت به اقیانوس ریخته می شود که لایه ای را تشکیل می دهد که 10-15٪ سطح آن را می پوشاند. و 5 گرم فرآورده های نفتی برای پوشاندن 50 متر مربع با فیلم کافی است. متر از سطح آب این فیلم نه تنها تبخیر و جذب دی اکسید کربن را کاهش می دهد، بلکه باعث گرسنگی اکسیژن و مرگ تخم ها و بچه ماهی ها می شود.

آلودگی تشعشعی. انتظار می رود که تا سال 2000 جهان انباشته شود

1 میلیون متر مکعب متر زباله های رادیواکتیو سطح بالا.

پس زمینه طبیعی رادیواکتیو بر همه افراد تأثیر می گذارد، حتی کسانی که با نیروگاه های هسته ای یا سلاح های هسته ای تماس ندارند. همه ما در زندگی خود دوز مشخصی از تشعشع دریافت می کنیم که 73٪ آن از تشعشعات بدن طبیعی (به عنوان مثال، گرانیت در بناهای تاریخی، پوشش خانه ها و غیره)، 14٪ از اقدامات پزشکی (عمدتاً از بازدید از X-) ناشی می شود. اتاق پرتو) و 14٪ - به پرتوهای کیهانی. در طول عمر (70 سال)، یک فرد می تواند بدون خطر زیاد، تشعشع 35 rem (7 rem از منابع طبیعی، 3 rem از منابع فضایی و دستگاه های اشعه ایکس) را جمع آوری کند. در منطقه نیروگاه هسته ای چرنوبیل در آلوده ترین مناطق می توانید تا 1 رم در ساعت دریافت کنید. قدرت تشعشع روی پشت بام در طول دوره اطفاء حریق در نیروگاه هسته ای به 30000 رونتگن در ساعت می رسید و بنابراین بدون حفاظت در برابر تشعشع (لباس فضایی سربی) می توان دوز کشنده اشعه را در 1 دقیقه دریافت کرد.

دوز ساعتی تشعشع، کشنده برای 50 درصد موجودات، برای انسان 400 رم، برای ماهی ها و پرندگان 1000-2000، برای گیاهان از 1000 تا 150000 رم و برای حشرات 100000 رم است. بنابراین شدیدترین آلودگی مانعی برای تکثیر انبوه حشرات نیست. در بین گیاهان، درختان کمترین مقاومت را در برابر تشعشعات و علف ها از همه کمترین مقاومت را دارند.

آلودگی ناشی از زباله های خانگی میزان زباله های انباشته شده به طور مداوم در حال افزایش است. اکنون برای هر شهروند از 150 تا 600 کیلوگرم آن در سال وجود دارد. بیشترین زباله در ایالات متحده آمریکا (520 کیلوگرم در سال به ازای هر نفر)، در نروژ، اسپانیا، سوئد، هلند - 200-300 کیلوگرم و در مسکو - 300-320 کیلوگرم تولید می شود.

برای تجزیه کاغذ در محیط طبیعی، 2 تا 10 سال طول می کشد، یک قوطی حلبی - بیش از 90 سال، یک فیلتر سیگار - 100 سال، یک کیسه پلاستیکی - بیش از 200 سال، پلاستیک - 500 سال، شیشه - بیشتر بیش از 1000 سال

راه های کاهش آسیب آلودگی های شیمیایی

شایع ترین آلودگی شیمیایی است. سه راه اصلی برای کاهش آسیب آنها وجود دارد.

رقیق سازی حتی فاضلاب تصفیه شده باید 10 بار رقیق شود (و فاضلاب تصفیه نشده - 100-200 بار). کارخانه ها دودکش های بلند می سازند تا اطمینان حاصل کنند که گازها و گرد و غبار منتشر شده به طور یکنواخت پراکنده می شوند. رقیق سازی روشی ناکارآمد برای کاهش آسیب آلودگی است و فقط به عنوان یک اقدام موقت مجاز است.

تمیز کردن. این راه اصلی برای کاهش انتشار مواد مضر به محیط زیست در روسیه امروز است. با این حال، در نتیجه تمیز کردن، مقدار زیادی زباله مایع و جامد غلیظ تولید می شود که باید ذخیره شود.

جایگزینی فناوری های قدیمی با فناوری های جدید - کم زباله. به دلیل پردازش عمیق تر، می توان میزان انتشارات مضر را ده ها بار کاهش داد. ضایعات یک تولید به ماده خام برای تولیدی دیگر تبدیل می شود.

بوم‌شناسان آلمانی نام‌های مجازی را برای این سه روش کاهش آلودگی محیطی گذاشته‌اند: «لوله را گسترش دهید» (رقیق‌سازی با پراکندگی)، «لوله را به برق بزنید» (تمیز کردن) و «لوله را به یک گره ببندید» (فناوری‌های کم ضایعات). آلمانی‌ها اکوسیستم راین را بازسازی کردند که سال‌ها فاضلابی بود که زباله‌های غول‌های صنعتی در آن ریخته می‌شد. این تنها در دهه 80 انجام شد، زمانی که آنها سرانجام "لوله را به یک گره گره زدند".

سطح آلودگی محیط زیست در روسیه هنوز بسیار بالا است و تقریباً در 100 شهر این کشور وضعیت نامطلوب زیست محیطی خطرناک برای سلامت عمومی ایجاد شده است.

بهبود وضعیت زیست محیطی در روسیه به دلیل بهبود عملکرد تاسیسات تصفیه و کاهش تولید حاصل شده است.

کاهش بیشتر در انتشار مواد سمی به محیط زیست را می توان با معرفی فناوری های کم خطر و کم زباله به دست آورد. با این حال، برای "گره زدن لوله"، به روز رسانی تجهیزات در شرکت ها ضروری است که نیاز به سرمایه گذاری های بسیار زیادی دارد و بنابراین به تدریج انجام می شود.

شهرها و تاسیسات صنعتی (میادین نفتی، معادن برای توسعه زغال سنگ و سنگ معدن، کارخانه های شیمیایی و متالورژی) با انرژی حاصل از سایر اکوسیستم های صنعتی (مجموعه انرژی) کار می کنند و محصولات آنها زیست توده گیاهی و حیوانی نیست، بلکه فولاد، چدن است. و آلومینیوم، ماشین آلات و دستگاه های مختلف، مصالح ساختمانی، پلاستیک و خیلی چیزهای دیگر که در طبیعت وجود ندارد.

مشکلات زیست محیطی شهری در درجه اول مشکلات کاهش انتشار آلاینده های مختلف به محیط زیست و حفاظت از آب، جو و خاک از شهرها است. آنها با ایجاد فناوری های جدید کم زباله و فرآیندهای تولید و امکانات تصفیه کارآمد حل می شوند.

گیاهان نقش مهمی در کاهش تأثیر عوامل محیطی شهری بر انسان دارند. فضاهای سبز باعث بهبود ریزاقلیم، به دام انداختن گرد و غبار و گاز می شود و تأثیر مفیدی بر وضعیت روانی ساکنان شهر دارد.

ادبیات:

Mirkin B.M., Naumova L.G. اکولوژی روسیه. کتاب درسی از مجموعه فدرال برای کلاس های 9 - 11 مدارس متوسطه. اد. دوم، تجدید نظر شده

و اضافی - M.: JSC MDS, 1996. - 272 pp.