Aplinkos veiksnių poveikio organizmui kiekybiniai modeliai. Bendrieji aplinkos veiksnių įtakos gyviems organizmams modeliai (pagrindiniai aplinkos dėsniai)

Aplinkos veiksnių poveikio ir gyvų organizmų reakcijų pobūdyje nustatyta keletas bendrų dėsningumų, kurie patenka į tam tikrą bendrą skirtingų dozių aplinkos veiksnių veikimo organizmų gyvybinei veiklai schemą.

Aplinkos faktoriaus kiekybinę išraišką tolerancijos zonoje daugiausia lemia reikšmės, vaizduojamos trimis pagrindiniais taškais – minimumu, optimaliu ir maksimaliu, o Fig. 5.2, 1 kreivė atrodo kaip kupolo formos kreivė, vadinamoji tolerancijos kreivė. Ekstremalios slenkstinės vertės (minimalūs ir didžiausi taškai) vadinami apatine ir viršutine ištvermės ribomis.

Teritorija, esanti šalia optimalaus taško, vadinama optimalia zona arba komforto zona. Šioje zonoje organizmas yra maksimaliai prisitaikęs prie aplinkos veiksnio veikimo, o pastarojo kiekis atitinka aplinkos poreikiai kūno. Optimali vertė nėra absoliuti vertė konkrečiai rūšiai, bet priklauso nuo ontogenezės stadijos, gyvenimo laikotarpio ir kitų veiksnių veikimo. Zona, esanti šalia optimalios zonos, vadinama normaliąja zona. Tai atitinka aplinkos veiksnio kiekį, kuriame visi gyvybiniai procesai vyksta normaliai, tačiau norint juos palaikyti tokiame lygyje, reikia papildomų energijos sąnaudų.

Pesimumo zonoje normali gyvybės procesų eiga yra sunki.

Apibūdintų tendencijų pakartojamumas leidžia jas laikyti pamatiniu biologiniu principu: kiekvienai augalų ir gyvūnų rūšiai yra optimalus, normalios gyvenimo veiklos zona, streso zonos ir ištvermės ribos kiekvieno aplinkos veiksnio atžvilgiu.

Prisitaikymas prie kiekvieno veiksnio yra susijęs su energijos sąnaudomis. Optimalioje zonoje adaptaciniai mechanizmai išjungiami ir energija eikvojama tik esminiams gyvybės procesams (energijos sąnaudos baziniam metabolizmui).

Kai faktorių reikšmės viršija optimalias, įsijungia adaptaciniai mechanizmai, kurių veikimas yra susijęs su tam tikromis energijos sąnaudomis – kuo daugiau faktoriaus reikšmė nukrypsta nuo optimalios. Tuo pačiu metu padidėjusios energijos sąnaudos prisitaikymui riboja galimą organizmo gyvybės formų spektrą: kuo kiekybinė faktoriaus išraiška yra toliau nuo optimalios, tuo daugiau energijos nukreipiama prisitaikymui ir tuo mažiau „laisvės laipsnių“. ” pasireiškiant kitoms veiklos formoms. Galiausiai organizmo energijos balanso pažeidimas kartu su žalingu veiksnio trūkumo ar pertekliaus poveikiu riboja pakitimų, kuriuos jis gali toleruoti, spektrą. Kiekybinės veiksnio išraiškos adaptyviųjų pokyčių apimtis apibrėžiama kaip rūšies ekologinis valentingumas arba ekologinis plastiškumas tam tikram veiksniui. Jo dydis skiriasi priklausomai nuo skirtingų rūšių.

Ekologiškai neplastinės, t.y. mažai atsparios rūšys, kurių egzistavimui reikalingos griežtai apibrėžtos santykinai pastovios sąlygos išorinę aplinką, vadinami stenobiontais (iš graikų kalbos stenos – siauras, bios – gyvybė), o tie, kurie gali gyventi įvairiomis aplinkos sąlygomis, vadinami eurybiontais (iš graikų eurys – platus).

Priklausomai nuo konkretaus aplinkos veiksnio, organizmai yra steno- ir euriterminiai temperatūros atžvilgiu, steno- ir eurifotiniai šviesos atžvilgiu, steno- ir eurifotiniai pagal slėgį, steno- ir eurihalinas pagal druskos koncentraciją. Svarbu pabrėžti, kad stenobiontizmo reiškinys iš tiesų naudojamas aplinkos kokybės ekologinės indikacijos praktikoje. Rūšių populiacijos, kurios yra labai specializuotos dėl daugelio veiksnių, gali

yra jautresni aplinkos kokybės rodikliai nei fiziniai ir cheminiai.

Ekologinis valentingumas kaip rūšies savybė evoliuciškai susiformuoja kaip prisitaikymas prie svyravimų laipsnio šis veiksnys, kuri yra būdinga natūralios vietos rūšies buveinė. Todėl, kaip taisyklė, tam tikros rūšies toleruojamas faktorių svyravimų diapazonas atitinka natūralią jos dinamiką: žemyninio klimato gyventojai atlaiko didesnius temperatūros svyravimus nei pusiaujo musoninių regionų gyventojai. Panašūs skirtumai aptinkami ir skirtingų tos pačios rūšies populiacijų lygyje, jei jos užima buveines, kurios nėra identiškos sąlygomis.

Be ekologinio valentingumo dydžio, rūšys (ir tos pačios rūšies populiacijos) taip pat gali skirtis ir pagal skalės optimalumo vietą. kiekybiniai pokyčiai veiksnys. Rūšys, pritaikytos didelėms šio faktoriaus dozėms, terminologiškai žymimos galūne -phil (iš graikų phyleo - mylėti): termofilai (šilumą mėgstančios rūšys), oksifilai (reikalaujantys daug deguonies), higrofilai (gyvena vietose, kuriose yra daug drėgmės). ) ir tt Priešingomis sąlygomis gyvenančios rūšys žymimos terminu galūnė -phob (iš graikų kalbos phobos - baimė): galofobai yra gėlo vandens telkinių gyventojai, kurie negali toleruoti druskingumo, hianofobai yra rūšys, kurios vengia gilaus sniego ir tt Tokios formos dažnai charakterizuojamos „iš priešingos“: pavyzdžiui, rūšys, kurios negali toleruoti drėgmės pertekliaus, dažniau vadinamos kserofilinėmis (sausą mėgstančiomis) nei higrofobinėmis. panašus

Taigi vietoj termino „termofobas“ dažniau vartojamas „kriofilas“ (mėgsta šaltį).

Informacija apie optimalias atskirų veiksnių vertes ir jų turimą svyravimų diapazoną pakankamai išsamiai apibūdina rūšies (populiacijos) ryšį su kiekvienu tiriamu veiksniu. Tačiau reikia turėti omenyje, kad nagrinėjamos kategorijos suteikia tik bendrą supratimą apie rūšies reakciją į atskirų veiksnių įtaką. Tai svarbu bendrajam aplinkos charakteristikos rūšis ir sprendžiant daugybę taikomųjų ekologijos problemų (pavyzdžiui, rūšies aklimatizacijos naujomis sąlygomis problema), nors tai nenulemia visos rūšies sąveikos su aplinkos sąlygomis masto kompleksinėje gamtinėje aplinkoje.

Gyvenimo sąlygų visumoje visada galima nustatyti veiksnį, kuris turi stipresnę įtaką organizmo ar populiacijos būklei nei kiti. Taigi, vieno iš svarbių išteklių (vandens, šviesos, maisto, nepakeičiamų aminorūgščių) trūkumas apribos gyvybinę veiklą net tada, kai visos kitos sąlygos bus optimalios. Veiksnys, kuris, esant tam tikroms aplinkos sąlygoms, riboja bet kokią gyvybės veiklos apraišką, vadinamas ribojančiu. Ribojančio veiksnio sąvoka siejama su Liebigo minimumo dėsniu. Dar XIX amžiaus viduryje. Žymus vokiečių chemikas J. Liebigas, kurdamas mineralinių trąšų naudojimo sistemą, suformulavo minimumo taisyklę, pagal kurią priklauso tam tikros rūšies egzistavimo galimybė tam tikroje vietovėje ir jos „klestėjimo“ laipsnis. apie veiksnius, pateiktus mažiausiu kiekiu. Mokslininkas išsiaiškino, kad grūdų derlių dažnai riboja ne tos maistinės medžiagos, kurių reikia dideliais kiekiais (CO2, H2O ir kt.), nes jų paprastai būna daug, o tos, kurių reikia mažai ir kurių nepakanka. dirvožemyje. Klasikiniai pavyzdžiai ribojančio veiksnio įtaka augalų vystymuisi yra boro atsargų išeikvojimas dirvožemyje dėl tos pačios kultūros auginimo ilgą laiką arba turimo kiekio.

drėgmė sausringuose regionuose.

Vėliau Liebigo minimumo dėsnio veikimas buvo papildytas dviem principais. Pirmasis yra ribojantis: įstatymas gali būti taikomas tik stacionariomis sąlygomis, tai yra, kai energijos ir medžiagų įtekėjimas ir ištekėjimas yra subalansuoti.

Antrasis principas – įvairių veiksnių sąveika. Pavyzdžiui, kai kuriems augalams cinko reikia mažiau, jei jie auga pavėsyje, o ne ryškioje saulės šviesoje; Tai reiškia, kad mažiau tikėtina, kad cinko koncentracija dirvožemyje ribos augalus šešėlyje nei augalams šviesoje.

Apriboti gali ne tik aplinkos veiksnio trūkumas (minimalus), bet ir perteklius (maksimalus). Idėją apie ribojančią maksimumo įtaką kartu su minimumu sukūrė amerikiečių zoologas V. Shelfordas 1913 m.

Šelfordo tolerancijos dėsnis: klestėjimo ribojantis veiksnys gali būti minimalus arba maksimalus aplinkos veiksnys, kurių diapazonas lemia kūno tolerancijos ir ištvermės dydį šiam veiksniui.

Įdomų V. Shelfordo tolerancijos dėsnio veikimo pavyzdį (daug „gero“ taip pat nėra gerai) pateikia Yu Odum (1986). Įkūrus ančių fermas prie upių, įtekančių į pietinę įlanką Long Ailendo saloje netoli Niujorko, vandenys buvo labai patręšti ančių išmatomis, dėl ko labai išaugo fitoplanktono skaičius ir, svarbiausia, jo struktūrinis pertvarkymas: dino flagellates ir diatomės Nitzschia pasirodė beveik visiškai

pakeičiami žaliomis žvyneliais, priklausančiomis Nannochloris ir Stichococcus gentims.

Žymiosios mėlynosios austrės, kurios anksčiau klestėjo laikydamosi tradicinės fi.

toplanktono ir buvo pelningos vandens tvarkymas, palaipsniui išnyko neprisitaikę prie naujo tipo maisto. Taigi maistinių medžiagų perteklius austres ribojo.

Yra keletas pagalbinių principų, kurie papildo „tolerancijos dėsnį“.

1. Organizmai gali turėti platų vieno veiksnio tolerancijos diapazoną ir siaurą kitų veiksnių tolerancijos diapazoną.

2. Paprastai labiausiai paplitę organizmai, turintys platų tolerancijos spektrą visiems veiksniams. Pavyzdžiui, karosai, karpiai ir daugelis kitų žuvų toleruoja gana mažą (mažiau nei 2 mg/l) deguonies kiekį vandenyje, didelį drumstumą ir aukštą temperatūros diapazoną. Todėl jie yra plačiai paplitę įvairių tipų rezervuaruose. Upėtakiai, atvirkščiai, aptinkami upėse, kur deguonies koncentracija didesnė nei 2 mg/l. Kai deguonies kiekis yra mažesnis nei 1,6 mg/l, jis žūva.

3. Jei sąlygos vienam aplinkos veiksniui nėra optimalios rūšiai, tai tolerancijos kitiems aplinkos veiksniams diapazonas gali susiaurėti. Pavyzdžiui, trūkstant azoto, mažėja javų atsparumas sausrai, t.y., augalams išgyventi reikia daugiau vandens.

4. Gamtoje organizmai dažnai atsiduria tokiomis sąlygomis, kurios neatitinka tam tikro faktoriaus optimalaus diapazono, nustatyto laboratorijoje. Tokiu atveju organizmo gyvybei svarbesnis pasirodo kitas veiksnys. Pavyzdžiui, kai kurios tropinės orchidėjos laboratorijoje žemoje temperatūroje geriau vystosi saulėje nei pavėsyje. Gamtoje jie auga tik pavėsyje, nes netoleruoja tiesioginių saulės spindulių.

5. Dauginimosi periodai organizmams dažniausiai yra kritiniai. Šiuo metu daugelis aplinkos veiksnių tampa ribojančiais. Veisliniams individams ir embrionams tolerancijos ribos paprastai yra siauresnės nei neveisliniams suaugusiems gyvūnams ir augalams. Suaugę Portunus genties mėlynieji krabai gerai toleruoja sūrų ir gėlą vandenį, kuriame yra daug chloridų, todėl dažnai patenka į upes prieš srovę, bet nesidaugina, nes krabų lervoms reikalingas didelis druskingumas. Subrendęs kiparisas gali augti ir sausoje aukštumoje, ir visiškai užtvindytoje dirvoje, o sėkloms daiginti reikalinga drėgna, bet neužtvindyta dirva. Medžiojamųjų paukščių geografinį pasiskirstymą dažnai lemia klimato veiksnių įtaka ankstyvosios ontogenezės stadijose, o ne suaugusiems paukščiams. Suaugusieji yra atsparesni maisto trūkumui. Taigi, viduje individualus vystymasis(ontogenezė) gyvūnų ir augalų reakcija į aplinkos veiksnių pokyčius.

Aplinkos veiksnių pokyčiai stebimi ištisus metus ir dieną, atoslūgių ir atoslūgių atveju vandenyne, audrų, liūčių, nuošliaužų, klimato vėsimo ar atšilimo metu.

Tas pats aplinkos veiksnys turi skirtingą reikšmę kartu gyvenančių organizmų gyvenime. Pavyzdžiui, dirvožemio druskos sudėtis yra svarbi mineralinei augalų mitybai, tačiau ji yra abejinga daugumai sausumos gyvūnų.

Veiksnių sąveika kompleksuose. Kelių aplinkos veiksnių bendras poveikis kūnui vadinamas „žvaigždynu“. Ekologiškai svarbu, kad žvaigždynas nebūtų paprasta veiksnių įtakos suma: esant kompleksiniam poveikiui, tarp atskirų veiksnių susidaro speciali sąveika, kai vieno veiksnio įtaka tam tikru mastu kinta (stiprėja, susilpnėja ir pan.). ) kito poveikio pobūdis.

Pavyzdžiui, žinoma, kad žuvų dujų mainų reakcijos skirtingo vandens druskingumo sąlygomis labai skiriasi. Kai kuriais atvejais vieno veiksnio trūkumas iš dalies kompensuojamas stiprinant kitą. Aplinkos veiksnių poveikio dalinio pakeičiamumo reiškinys vadinamas kompensavimo efektu. Y. Odum (1975) pateikia tokį pavyzdį: kai kurie moliuskai (ypač Mytilus galloprovincialis), kai kalcio nėra arba jam trūksta, gali suformuoti savo kiautus, iš dalies pakeisdami kalcį stronciu, jei pastarojo aplinkoje yra pakankamai. . Dykumose kritulių trūkumą tam tikru mastu kompensuoja padidėję krituliai santykinė drėgmė oras naktį. Taigi Namibo rūko dykumoje (Afrika) vidutinis metinis kritulių kiekis yra maždaug 30 mm, o per 200 dienų su rūku iškrenta papildomai 40–50 mm kritulių per metus su rasa.

Klimato veiksnius galima pakeisti biotiniais (žemyniškesnio klimato visžalės pietinių augalų rūšys gali augti pomiškyje, saugant aukštesnius sluoksnius, sukurdamos savo bioklimatą). Tokia veiksnių kompensacija dažniausiai sukuria sąlygas fiziologinei rūšies – euribioto, kurio paplitimas yra platus, aklimatizacijai. Aklimatizuodamasis konkrečioje vietoje, sukuria unikalią populiaciją, ekotipą, kurio tolerancijos ribos

atitinka vietines sąlygas.

Tačiau visiškai nebuvimas aplinkoje pagrindinių aplinkos veiksnių (fiziologiškai būtinų: šviesos, vandens, anglies dvideginio, maistinės medžiagos) negali kompensuoti (pakeisti) kitais veiksniais.

Aplinkos veiksniai skirtingai veikia gyvus organizmus. Jie gali veikti kaip dirgikliai, sukeliantys prisitaikančius pokyčius fiziologines funkcijas; apribojimai, dėl kurių neįmanoma egzistuoti tokiomis sąlygomis; modifikatoriai, sukeliantys morfologinius ir anatominius organizmų pokyčius. Taigi, aplinkos veiksnių poveikis konkretiems organizmams gali:

1) pašalinti tam tikras rūšis iš konkrečios teritorijos;

2) sukelti reikšmingą gyventojų restruktūrizavimą, keisti individų vaisingumą, gyvenimo trukmę ir pan.;

3) keisti rūšių konkurencingumą ir paskatinti įvairių tipų bendrijų restruktūrizavimą;

4) sukelti adaptacinius rūšies pokyčius;

5) per įtaką atskiros rūšys turėti reikšmingos įtakos biogeocheminiai ciklai biosferoje.

GYVENIMO APLINKOS

Pirmoji organizmų įvaldyta gyvenamoji aplinka buvo vandens aplinka arba hidrosfera.

Tai didžiausias plotas, užimantis iki 71% mūsų planetos ploto. Didžiausias vandens kiekis (97%) telkiasi jūrose ir vandenynuose, o tik mažiau nei 0,5% – upėse, ežeruose, pelkėse. Dauguma gėlo vandens uždarytas ledynuose.

Vandens aplinkoje gyvena apie 150 tūkstančių gyvūnų ir daugiau nei 10 tūkstančių augalų rūšių, vadinamų hidrobiontais.28 5. Organizmų ekologija.

Pagrindinis veiksnys, lemiantis vandens organizmų judėjimo sąlygas ir sukuriantis slėgį skirtinguose gyliuose, yra vandens tankis. Distiliuotam vandeniui jis lygus 1 g/cm3 +4 °C temperatūroje, o su ištirpusių druskų kiekiu gali siekti 1,35 g/cm3. Dėl gėlo vandens tankio stiprią įtaką atkuria temperatūrą:

jis didžiausias esant +4 °C temperatūrai. Kylant arba mažėjant temperatūrai, vandens tankis mažėja. Kai vanduo užšąla, jis plečiasi, padidindamas jo tūrį ir tampa lengvesnis. Dėl šios savybės ledas yra rezervuaro paviršiuje, o tankiausias skystas vanduo su teigiama temperatūra yra po ledu.

Aktyvaus judėjimo metu hidrobiontai įveikia tankaus vandens pasipriešinimą dėl supaprastintos torpedos formos kūno formos. Tuo pačiu metu didelis vandens tankis ir jo plūduriuojanti jėga sukuria galimybę jį palaikyti. Todėl storyje vandens aplinka Yra specialios ekologinės vandens organizmų grupės:

planktonas (pasyviai „plaukiojantys“ organizmai) ir nektonas (aktyviai plaukiantis ir galintis įveikti sroves). Dauguma žuvų, kai kurie bestuburiai gyvūnai ir cianobakterijos turi hidrostatinius įtaisus (plaukimo pūslę, dujų vakuoles ir kt.), leidžiančias plūduriuoti vandens storymėje ir joje „kabėti“ tam tikrame gylyje. Dėl vandens gebėjimo savo storyje sulaikyti gyvus organizmus (fito-, zoo-, bakterioplanktoną) ir negyvą organinę suspensiją, daugelis

vandens gyvūnai (judrūs, sėslūs ir prisirišę) sukūrė specialų maisto gavimo būdą – filtravimą.

Didelis vandens tankis sukuria slėgį, kuris didėja didėjant gyliui, lygus maždaug 1 atm. kas 10 m.

Vandens telkinių temperatūros režimas yra stabilesnis nei sausumoje. Taip yra dėl fizinių vandens savybių ir, visų pirma, dėl didelės specifinės šiluminės talpos. Norėdami pakeisti 1 g vandens temperatūrą 1 ° C, turite išleisti 4,19 J šilumos (500 kartų daugiau nei oro). Dėl šios savybės vanduo, lėtai šildantis ir vėsdamas, sumažina kasdienių ir sezoninių temperatūros svyravimų amplitudę,

stabilizuojant jį. Taigi metinių temperatūros svyravimų amplitudė į viršutiniai sluoksniai vandenyne ne aukštesnė kaip 10-15 °C, o žemyniniuose vandenyse - 30-35 °C. Giliuose rezervuaro sluoksniuose temperatūra yra pastovi ir žemesnė. Pusiaujo vandenyse vidutinė metinė paviršinių sluoksnių temperatūra yra +26-27 °C, poliariniuose vandenyse - apie

0 °C ir žemiau. Stabilesnis vandens telkinių temperatūros režimas, palyginti su žemės-oro aplinka, suformavo daugumos juose gyvenančių vandens organizmų stenoterminę prigimtį. Euriterminės rūšys daugiausia aptinkamos mažuose žemyniniuose rezervuaruose ir aukštų bei vidutinių platumų jūrų pakrantėje, kur dienos ir sezoniniai temperatūros svyravimai yra dideli.

Vanduo turi didelę latentinę lydymosi šilumą: 1 g ledo paversti vandeniu nekeičiant temperatūros reikia 80 cal.

Vanduo turi didžiausią žinomą latentinę garavimo šilumą. Išgaravus 1 g vandens, pasisavinama 537 kalorijos. Dėl šios savybės sušvelnėja klimatas.

Vanduo yra geras įvairių rūšių tirpiklis mineralai. Priklausomai nuo jame ištirpusių druskų koncentracijos, šviežios (iki 0,5 g/l), sūrios (0,5-16 g/l), jūrinės (16-47 g/l) ir persūdytos (47-350 g/l). ) išskiriamos druskos ) vanduo. Registracija

organizmų kiekis skirtingo druskingumo vandens telkiniuose yra tiesiogiai susijęs su jų gebėjimu osmoreguliuoti. Dauguma hidrobiontų yra stenohaliniai organizmai.

Didėjant druskingumui, didėja vandens tankis ir mažėja jo užšalimo temperatūra.

Dujos taip pat ištirpsta vandenyje. Tačiau jame yra 30 kartų mažiau deguonies nei toje pačioje temperatūroje vienodo tūrio ore, o anglies dioksido, 5.4.Gyvenimo aplinka 29 atvirkščiai, vandenyje yra daugiau nei ore. Deguonies ir anglies dioksido kiekis

rezervuaruose dienos metu labai pasikeis: šviesiu paros metu deguonies kiekis vandenyje didėja, o anglies dvideginio kiekis mažėja dėl fotoautotrofinių hidrobiontų fotosintezės; naktį atsiranda priešingas reiškinys. Deguonies difuzijos koeficientas vandenyje yra maždaug 320 tūkstančių kartų mažesnis nei ore. Rezervuaruose deguonies sodrinimas vyksta dėl fotosintezės aeracijos ir difuzijos iš oro. Sklaidą palengvina vėjo ir vandens judėjimas. Padidėjus vandens temperatūrai, dėl kurios sumažėja deguonies tirpumas, ir dėl vėjo maišymosi sluoksniuose, kuriuose gausu gyvų organizmų, ir dėl to, kad nėra vandens cirkuliacijos. organinės medžiagos rezervuarų apačioje gali atsirasti staigus deguonies trūkumas, ypač naktį, dėl kurio vandens organizmai miršta - mirtis. Dėl to deguonis vandenyje yra ribojantis vandens organizmų gyvenimą.

Šviesa prasiskverbia į rezervuarų storį į skirtingą gylį, priklausomai nuo mineralinių ir organinių suspenduotų ir ištirpusių medžiagų kiekio juose, taip pat nuo saulės spindulių, krentančių į vandens paviršių, pasvirimo kampo. Todėl skaidrumas natūralūs vandenys yra mažas ir svyruoja nuo 0,1 iki 66,5 m (skaidrumo vertė nustatoma panardinant į vandenį baltą Secchi diską, pritvirtintą prie kabelio, iki didžiausio jo matomumo gylio). Skaidriausi Sargaso jūros vandenys yra 66,5 m sekliose jūrose 5-15 m, upėse - 1-1,5 m.

Apatinė Secchi disko skaidrumo riba atitinka 5% kritimo ant paviršiaus saulės spinduliuotės. Fotosintezė ir toliau vyksta net esant žemesniam apšvietimo lygiui, tačiau penkių procentų lygis atitinka apatinę pagrindinės fotosintezės (eufotinės) zonos ribą. Todėl fotosintezės zonos riba skirtinguose vandens telkiniuose labai skiriasi. Švariausiuose vandenyse eufotinė zona tęsiasi iki gylio iki 200 m

1000-1500 m, o gilesnė afotinė zona visiškai netenka saulės šviesos.

Šviesos kiekis viršutiniuose rezervuarų sluoksniuose labai skiriasi ir priklauso nuo vietovės platumos, taip pat nuo metų laiko. Pavyzdžiui, ilgos poliarinės naktys ir ledo dangos buvimas vandens telkiniuose labai apriboja fotosintezei tinkamą laiką.

Skirtingo bangos ilgio šviesos spinduliai sugeriami nevienodai: raudoni spinduliai sugeriami jau paviršiniuose rezervuaro sluoksniuose, o mėlynos ir ypač žalios saulės spektro dalys prasiskverbia daug giliau. Atitinkamai, žali, rudi ir raudoni dumbliai pakeičia vienas kitą gyliu, turėdami skirtingus specializuotus pigmentus, skirtus skirtingo bangos ilgio šviesai užfiksuoti.

Žemės-oro gyvybės aplinka evoliucijos eigoje buvo įvaldyta daug vėliau nei vandens. Ji pati įvairiausia tiek laike, tiek erdvėje.

Gyvų organizmų kūnus supa oras – dujinė judri terpė, kurios tankis mažas (800 kartų mažesnis už vandenį), žemas ir pastovus slėgis (apie 760 mm Hg), didelis deguonies kiekis ir nedidelis vandens garų kiekis. Tai labai pakeičia gyvų būtybių kvėpavimo, vandens mainų ir judėjimo sąlygas.

Mažas oro tankis lemia mažą jo kėlimo jėgą ir nereikšmingą atramą. Todėl antžeminiai organizmai turi gerai išvystytus mechaninius audinius savo kūne ir atramą žemės paviršiuje. Mažas oro pasipriešinimas judant leidžia gyvūnams judėti daug didesniu greičiu nei vandens organizmai.

Ore pakibusi gyvybė neįmanoma. Tik mikroskopiniai organizmai, žiedadulkės, sėklos, sporos laikinai būna ore ir yra pernešami oro srovių, kurių pagalba išsisklaido. Tam tikri gyvūnai (vabzdžiai, paukščiai, šikšnosparniai) gali aktyviai skraidyti. Tačiau jie jį naudoja tik apsigyvenimui ir maisto paieškai. Visos kitos funkcijos atliekamos žemės paviršiuje.

Oro dujinė sudėtis paviršiniame atmosferos sluoksnyje yra gana homogeniška ir stabili (azotas - 78%, deguonis - 21%, argonas - 0,9%, anglies dioksidas - 0,03 tūrio%) dėl didelės dujų difuzijos ir jo nuolatinis maišymasis konvekcijos ir vėjo srovėmis.

sausumos organizmai palyginti su pirminiais vandenimis. Tai yra antžeminė aplinka Remiantis dideliu oksidacinių procesų organizme efektyvumu, atsirado gyvūnų homeotermija (paukščiams ir žinduoliams). Deguonis dėl nuolat didelio kiekio ore neriboja gyvenimo antžeminėje aplinkoje.

Drėgmės režimai sausumoje yra labai įvairūs - nuo visiško ir nuolatinio oro prisotinimo vandens garais kai kuriose tropikų srityse iki beveik visiško jų nebuvimo sausame dykumų ore. Taip pat yra didelis kasdienis ir sezoninis vandens garų kiekio atmosferoje kintamumas. Sausumos organizmai nuolat susiduria su vandens praradimo problema. Vyko sausumos organizmų evoliucija

prisitaikymo prie drėgmės gavimo ir išsaugojimo kryptimi.

Šviesa yra fotosintezės ir šilumos energijos šaltinis. Sausumos augalai naudoja fotosintezės procesą elektromagnetines bangas daugiausia mėlynoje ir raudonoje saulės spektro matomose srityse (390-760 nm). Šviesos intensyvumas ir kiekis žemės-oro aplinkoje yra didžiausi ir praktiškai neriboja žaliųjų augalų gyvenimo. Didžiajai daugumai gyvūnų, kurie yra aktyvūs dieną ir net naktį, regėjimas vaidina svarbų vaidmenį svarbus vaidmuo orientacijoje,

grobio paieška, maskavimo būdai ir kt.

Vietovės ir dirvožemio savybės daro didelę įtaką sausumos organizmų gyvenimui, formuoja šviesos, temperatūros ir drėgmės sąlygų ypatybes.

Įvairūs temperatūros svyravimai, derinami su skirtingais drėgmės, debesuotumo, kritulių, vėjo stiprumo ir krypties režimais, sukuria įvairias orų sąlygas, kurias veikia organizmai. Skirtingos geografinės vietovės patiria panašias oro sąlygas, kurios formuoja jų klimatą.

Daugeliui kiekvienos klimato zonos sausumos organizmų (ypač mažiems) svarbios ir jų artimiausios buveinės sąlygos, priklausomai nuo reljefo ypatybių, atodangos, augmenijos, kurios kartu sudaro mikroklimatą, buvimo. Pavyzdžiui, į pietus nukreipto medžio paviršiaus temperatūra bus daug aukštesnė nei į šiaurę. Yra staigūs temperatūros, drėgmės skirtumai,

vėjo stiprumas, apšvietimas atvirose erdvėse ir miške, o žiemą - atvirose dirvožemio vietose ir po sniegu, nukritusių lapų sluoksniu, urveliuose, įdubose, urvuose ir kt.

Mikroklimato įvairovė sukūrė daug daugiau sąlygų antžeminėje aplinkoje, o tai prisidėjo prie to, kad evoliucijos metu atsirado daugiau reikšminga suma sausumos organizmų rūšys, palyginti su vandens organizmais.

Dirvožemis yra sudėtinga sistema, susidedantis iš kietų mineralinių dalelių ir organinių liekanų (humuso), apsuptas oro ir vandens. Priklausomai nuo dirvožemio tipo – molingo, smėlėto, molingo-smėlio ir kt. – jis daugiau ar mažiau persunktas ertmėmis, užpildytomis dujų ir vandeninių tirpalų mišiniu. Dirvožemyje, palyginti su žemės oro sluoksniu, temperatūra yra išlyginta

turaliniai svyravimai, o 1 m gylyje sezoniniai temperatūros pokyčiai nepastebimi.

Viršutiniame dirvožemio horizonte yra tam tikras humuso (humuso) kiekis, nuo kurio priklauso augalijos produktyvumas. Įsikūręs apačioje.

Pagrindiniai aplinkos veiksnių veikimo modeliai

Organizmų reakcija į abiotinių veiksnių įtaką. Aplinkos veiksnių poveikis gyvam organizmui yra labai įvairus. Vieni veiksniai turi stipresnę įtaką, kiti silpniau; vieni įtakoja visus gyvenimo aspektus, kiti – tam tikrus gyvenimo procesas. Nepaisant to, atsižvelgiant į jų poveikio kūnui pobūdį ir gyvų būtybių reakcijas, galima nustatyti keletą bendrų modelių, kurie atitinka tam tikrą bendra schema aplinkos veiksnio poveikis gyvybinei organizmo veiklai.

Aplinkos veiksnio veikimo diapazonas ribojamas iki atitinkamo kraštutinumo slenkstinės vertės (minimalus ir maksimalus taškai), kurioje organizmo egzistavimas dar įmanomas. Šie taškai vadinami apatiniais ir viršutiniais ištvermės ribos Gyvų būtybių (tolerancija) tam tikro aplinkos veiksnio atžvilgiu Toks organizmų reakcijos į aplinkos veiksnių įtaką modelis leidžia jį laikyti pagrindinis biologinis principas: kiekvienai augalų ir gyvūnų rūšiai yra optimalus, normalios gyvenimo veiklos zona, pesimalinės zonos ir ištvermės ribos, atsižvelgiant į kiekvieną aplinkos veiksnį. Skirtingi gyvų organizmų tipai labai skiriasi vienas nuo kito tiek optimalumo padėtimi, tiek ištvermės ribomis. Pavyzdžiui, arktinės lapės tundroje gali toleruoti oro temperatūros svyravimus apie 80 C (nuo +30 iki -55 C), kai kurie šilto vandens vėžiagyviai gali atlaikyti ne daugiau kaip 6 laipsnių vandens temperatūros pokyčius. C (nuo 23 iki 29 C), Javos saloje 64 C temperatūros vandenyje gyvenanti siūlinė melsvabakterija oscillatorium 68 C temperatūroje žūva po 5-10 min. Lygiai taip pat kai kurios pievų žolės renkasi gana siaurą rūgštingumo diapazoną, kai pH = 3,5–4,5 (pavyzdžiui, paprastieji viržiai, paprastieji viržiai, mažosios rūgštynės tarnauja kaip rūgščių dirvožemių indikatoriai), kitos auga gerai per platų. pH svyruoja nuo stipriai rūgštinio iki šarminio (pavyzdžiui, paprastoji pušis). Šiuo atžvilgiu vadinami organizmai, kurių egzistavimui reikalingos griežtai apibrėžtos, santykinai pastovios aplinkos sąlygos stenobiontas(Graikijos stenos siauros, gyvena bionuose), ir tie, kurie gyvena įvairiomis aplinkos sąlygomis, eurybiontas(gr. eurys platus). Tokiu atveju tos pačios rūšies organizmai gali turėti siaurą amplitudę vieno faktoriaus atžvilgiu ir plačią amplitudę kito atžvilgiu (pavyzdžiui, prisitaikyti prie siauro temperatūrų diapazono ir plačios vandens druskingumo ribos). Be to, vienai rūšiai ta pati faktoriaus dozė turi būti optimali, kitai – pesimali, o trečiai – per ištvermės ribas ekologinis plastiškumas.Ši savybė yra viena svarbiausių visų gyvų daiktų savybių: reguliuodami savo gyvybinę veiklą pagal aplinkos sąlygų pokyčius, organizmai įgyja galimybę išgyventi ir palikti palikuonių. Tai reiškia, kad euribiontiniai organizmai yra ekologiškiausi, o tai užtikrina platų jų paplitimą, o stenobiontiniai organizmai, priešingai, pasižymi silpnu ekologiniu plastiškumu ir dėl to dažniausiai turi ribotas aplinkos veiksnių sąveikos sritis. Ribojantis veiksnys.
Paskelbta ref.rf
Aplinkos veiksniai gyvą organizmą veikia kartu ir kartu. Be to, vieno veiksnio poveikis priklauso nuo to, su kokiu stiprumu ir kokiame derinyje vienu metu veikia kiti veiksniai. Šis modelis vadinamas veiksnių sąveika. Pavyzdžiui, karštį ar šalną lengviau ištverti sausame, o ne drėgname ore. Vandens išgaravimo augalų lapais greitis (transpiracija) yra daug didesnis, jei oro temperatūra aukšta ir oras vėjuotas Kai kuriais atvejais vieno faktoriaus trūkumas iš dalies kompensuojamas sustiprėjus kitam. Aplinkos veiksnių poveikio dalinio pakeičiamumo reiškinys vadinamas kompensacinis poveikis. Pavyzdžiui, augalų vytimą galima sustabdyti tiek padidinus drėgmės kiekį dirvoje, tiek sumažinus oro temperatūrą, o tai sumažina transpiraciją; dykumose kritulių trūkumą tam tikru mastu kompensuoja padidėjęs santykinis oro drėgnumas naktį; Arktyje ilgos šviesios paros valandos vasarą kompensuoja šilumos trūkumą. Tačiau nė vienas organizmui reikalingas aplinkos veiksnys neturėtų būti visiškai pakeistas kitais. Dėl šviesos nebuvimo augalų gyvenimas tampa neįmanomas, nepaisant palankiausių kitų sąlygų derinių. Todėl, jei bent vieno iš gyvybiškai svarbių aplinkos veiksnių vertė artėja prie kritinės vertės arba peržengia jos ribas (žemiau minimumo arba viršija maksimalią), tada, nepaisant optimalaus kitų sąlygų derinio, asmenims gresia mirtis. Tokie veiksniai vadinami ribojantis (ribojantis). Ribojančių veiksnių pobūdis turi būti skirtingas. Pavyzdžiui, žolinių augalų slopinimas po bukų miškų baldakimu, kur optimaliai terminis režimas, padidėjęs anglies dvideginio kiekis, turtingas dirvožemis, žolių vystymosi galimybes riboja šviesos trūkumas. Šį rezultatą galima pakeisti tik įtakojant ribojantį veiksnį Ribojantys aplinkos veiksniai lemia rūšies geografinį arealą. Taigi rūšių judėjimą į šiaurę gali apriboti šilumos trūkumas, o į dykumų ir sausų stepių sritis – drėgmės trūkumas arba pernelyg aukšta temperatūra. Biotiniai ryšiai gali pasitarnauti ir kaip organizmų plitimą ribojantis veiksnys, pavyzdžiui, stipresnio konkurento teritorijos užėmimas ar žydinčių augalų apdulkintojų trūkumas, ribojančių veiksnių nustatymas ir jų poveikio pašalinimas, t.y. gyvų organizmų buveinių optimizavimas , yra svarbus praktinis tikslas didinant pasėlių ir gyvulių produktyvumą.

Aplinkos veiksniai yra labai įvairūs, ir kiekviena rūšis, patyrusi savo įtaką, į tai reaguoja skirtingai. Yra bendri dėsniai, reglamentuojantys organizmų reakciją į bet kokį aplinkos veiksnį.

1. Optimumo dėsnis

Atspindi, kaip gyvena gyvi organizmai skirtingo stiprumo aplinkos veiksnių veikimas.

Optimumo dėsnis išreiškiamas taip: bet koks aplinkos veiksnysturi tam tikras ribas teigiamas poveikis gyviems organizmams.

Pavyzdžiui, gyvūnai ir augalai netoleruoja didelio karščio ir stiprių šalnų; Optimali vidutinė temperatūra. Grafike optimalumo dėsnis išreiškiamas simetriška kreive, rodančia, kaip kinta rūšies gyvybinė veikla nuolat didėjant faktoriaus įtakai.

Kreivės, panašios į pavaizduotas šiame paveikslėlyje, vadinamos tolerancijos kreivėmis (iš graikų kalbos tolerancija – kantrybė, stabilumas).

Centre po kreive - optimali zona. Esant optimalioms faktoriaus vertėms, organizmai aktyviai auga ir dauginasi. Kai kreivė nusileidžia į abi puses nuo optimalaus - pesimumo zonos. Kai kreivė susikerta su horizontalioji ašis yra 2 kritiniai taškai. Tai yra faktoriaus, kurio organizmai nebegali atlaikyti, vertės, po kurių įvyksta mirtis. Sąlygos, artimos kritiniams taškams, yra ypač sunkios išgyvenimui. Tokios sąlygos vadinamos ekstremalus.

Kreivės su labai aštriomis viršūnėmis reiškia, kad sąlygų, kuriomis organizmo aktyvumas pasiekia maksimumą, diapazonas yra labai siauras. Plokščios kreivės atitinka platų tolerancijos diapazoną.

Didelę atsparumo ribą turintys organizmai turi galimybę labiau išplisti.

Tačiau per individo gyvenimą jo tolerancija gali pasikeisti, jei individas patenka į kitą išorinės sąlygos, tada po kurio laiko organizmas pripranta ir prie jų prisitaiko.

Fiziologinio optimalumo pokyčiai arba tolerancijos kreivės kupolo poslinkiai – adaptacija arba aklimatizacija . Pavyzdžiui, medūzų ekotipas.

2. Minimalumo dėsnis.

Suformuluotan mineralinių trąšų mokslo įkūrėjas Justas Liebigas(1803-1873).

Liebigas atrado, kad augalų derlių gali apriboti bet kuris iš pagrindinių mitybos elementų, jei tik šio elemento trūksta.

Minimalumo dėsnis. Sėkmingas gyvų organizmų išlikimas priklauso nuo sąlygų komplekso; Ribojantis veiksnys yra veiksnys, kuris labiausiai nukrypsta nuo optimalių kūno verčių.

Pavyzdžiui, deguonis yra fiziologinio būtinumo veiksnys visiems gyvūnams, bet su ekologinis taškas Regėjimo požiūriu ji tampa ribojančia tik tam tikrose buveinėse. Upėje žūsta žuvys – reikia matuoti deguonies koncentraciją. Paukščiai miršta dėl kito veiksnio.

Bendrieji aplinkos veiksnių veikimo modeliai

Dėl didžiulės aplinkos veiksnių įvairovės skirtingų tipų organizmai, patiriantys savo įtaką, į tai reaguoja skirtingai, tačiau galima nustatyti daugybę bendrieji dėsniai aplinkos veiksnių veikimo (modelių). Pažvelkime į kai kuriuos iš jų.

1. Optimumo dėsnis išreiškiamas tuo, kad bet kuris aplinkos veiksnys turi ribas teigiamą įtaką ant gyvų organizmų.

Aplinkos veiksnių įtaka nuolat kinta. Tik tam tikrose planetos vietose kai kurių iš jų reikšmės yra daugiau ar mažiau pastovios (pastovios). Pavyzdžiui: vandenynų dugne, urvų gelmėse, temperatūros ir vandens režimai bei apšvietimo sąlygos yra santykinai pastovios.

Panagrinėkime optimalumo dėsnio veikimą pasitelkdami konkretų pavyzdį: gyvūnai ir augalai netoleruoja ir didelio karščio, ir jiems optimali vidutinė temperatūra – vadinamoji optimali zona. Kuo didesnis nukrypimas nuo optimalaus, tuo daugiau didesniu mastuŠis aplinkos veiksnys slopina gyvybinę organizmo veiklą. Ši zona vadinama pesimumo zonos. Jis turi kritinius taškus - „maksimali faktoriaus vertė“ ir „minimali faktoriaus vertė“; už jų ribų įvyksta organizmų mirtis. Atstumas tarp mažiausios ir didžiausios faktoriaus reikšmių vadinamas organizmo ekologiniu valentingumu arba tolerancija (1 pav.).

Šio dėsnio pasireiškimo pavyzdys: apvaliųjų kirmėlių kiaušinėliai vystosi esant t° = 12-36°, o optimali temperatūra jų vystymuisi yra t° = 30°. Tai yra, apvaliųjų kirmėlių tolerancija aplinkai temperatūros požiūriu svyruoja nuo 12° iki 36°.

Pagal tolerancijos pobūdį išskiriami šie tipai:

-eurybiontas- turintis platų ekologinį valentingumą abiotinių aplinkos veiksnių atžvilgiu; Jie skirstomi į euriterminius (toleruoja didelius temperatūros svyravimus), euribatą (toleruoja įvairius slėgio rodiklius) ir eurihaliną (toleruoja įvairaus laipsnio aplinkos druskingumą).
-stenobiontas- negali toleruoti didelių faktoriaus pasireiškimo svyravimų (pavyzdžiui, baltieji lokiai ir irklakojai, gyvenantys žemoje temperatūroje, yra stenoterminiai).
2. Rūšių ekologinio individualumo dėsnis 1924 metais suformulavo rusų botanikas L.G. Ramensky: skirtingų rūšių ekologiniai spektrai (tolerancija) nesutampa, kiekviena rūšis yra specifinė savo ekologinėmis galimybėmis. Šį dėsnį galima iliustruoti fig. 2.
3. Ribojančio (ribojančio) veiksnio dėsnis teigia, kad organizmui reikšmingiausias veiksnys yra tas, kuris labiausiai nukrypsta nuo optimalios vertės. Įstatymą 1905 metais nustatė anglų mokslininkas Blackeris.

Būtent nuo šio minimaliai (arba maksimaliai) tam tikru momentu reprezentuojamo aplinkos veiksnio priklauso organizmo išlikimas. Kitu metu kiti veiksniai gali būti ribojantys. Per savo gyvenimą rūšių individai susiduria su įvairiais savo gyvenimo veiklos apribojimais. Taigi elnių plitimą ribojantis veiksnys yra sniego dangos gylis; žieminių armijos kandys (daržovių ir grūdinių kultūrų kenkėjas) - žiemos temperatūra ir kt.

Į šį dėsnį atsižvelgiama praktikoje žemės ūkis. Vokiečių chemikas J. Liebigas nustatė, kad produktyvumas auginami augalai, visų pirma, priklauso nuo maistinės medžiagos (mineralinio elemento), kurios dirvožemyje yra prasčiausiai. Pavyzdžiui, jei dirvožemyje yra tik 20% reikalingo fosforo ir 50% kalcio, tada ribojantis veiksnys bus fosforo trūkumas; Visų pirma, į dirvą reikia įberti fosforo turinčių trąšų.

J. Liebigas šią taisyklę pavadino „ minimali taisyklė“, nes jis tyrė nepakankamų trąšų dozių poveikį. Vėliau paaiškėjo, kad mineralinių druskų perteklius pumpuruose taip pat mažina derlių, nes sutrinka šaknų gebėjimas įsisavinti druskos tirpalus.

Ribojantys aplinkos veiksniai lemia rūšies geografinį arealą. Šių veiksnių pobūdis gali būti skirtingas. Taigi rūšių judėjimą į šiaurę gali riboti šilumos trūkumas, o į sausringus regionus – drėgmės trūkumas arba per aukšta temperatūra. Biotiniai ryšiai taip pat gali būti ribojantys pasiskirstymą veiksniai, pavyzdžiui, teritorijos užėmimas stipresnio konkurento arba augalų apdulkintojų trūkumas. Taigi figų apdulkinimas visiškai priklauso nuo vienos vabzdžių rūšies – vapsvos Blastophaga psenes. Šio medžio tėvynė yra Viduržemio jūra. Į Kaliforniją įvežtos figos nedavė vaisių, kol ten nebuvo įvežtos apdulkinančios vapsvos. Ankštinių augalų paplitimą Arktyje riboja juos apdulkinančių kamanių paplitimas. Diksono saloje, kur kamanių nėra, ankštinių augalų neaptinkama, nors dėl temperatūros sąlygų šių augalų egzistavimas ten vis dar leistinas.

Norint nustatyti, ar rūšis gali egzistuoti tam tikroje geografinėje vietovėje, pirmiausia būtina nustatyti, ar kokie nors aplinkos veiksniai neviršija jos ekologinio valentingumo ribų, ypač pažeidžiamiausiu vystymosi laikotarpiu.

Ribojančių veiksnių nustatymas yra labai svarbus žemės ūkio praktikoje, nes nukreipus pagrindines pastangas į jų šalinimą, galima greitai ir efektyviai padidinti augalų derlių ar gyvulių produktyvumą. Taigi labai rūgščiose dirvose kviečių derlių galima šiek tiek padidinti naudojant skirtingus agrotechnikos poveikius, tačiau geriausias efektas bus gautas tik dėl kalkinimo, kuris pašalins ribojantį rūgštingumo poveikį. Taigi, žinojimas apie ribojančius veiksnius yra raktas į organizmų gyvenimo veiklos kontrolę. Įvairiais individų gyvenimo laikotarpiais įvairūs aplinkos veiksniai veikia kaip ribojantys veiksniai, todėl reikia sumaniai ir nuolat reguliuoti auginamų augalų ir gyvūnų gyvenimo sąlygas.

4. Dviprasmiško veikimo dėsnis: kiekvieno aplinkos veiksnio veikimas yra nevienareikšmis skirtingose organizmo vystymosi stadijose. Jo pasireiškimo pavyzdžiai gali būti šie duomenys:
- - vanduo yra gyvybiškai svarbus buožgalvių vystymuisi, tačiau suaugusiai varlei tai nėra gyvybiškai svarbi būklė;
- – kritiškas minimali temperatūra suaugusiems kandžių individams = -22°, o šios rūšies vikšrams kritinė reikšmė t = -7°.

Kiekvienas veiksnys skirtingai veikia skirtingas kūno funkcijas. Kai kuriems procesams optimalus gali būti pesimumas kitiems. Taigi šaltakraujų gyvūnų oro temperatūra nuo +40 iki +45°C labai padidina medžiagų apykaitos procesų greitį organizme, tačiau slopina motorinę veiklą, gyvūnai patenka į terminį stuporą. Daugeliui žuvų vandens temperatūra, kuri yra optimali reprodukcinių produktų brendimui, yra nepalanki nerštui, kuris vyksta skirtingame temperatūros diapazone.

Gyvenimo ciklas, kurioje tam tikrais laikotarpiais organizmas pirmiausia atlieka tam tikras funkcijas (mityba, augimas, dauginimasis, įsikūrimas ir kt.), visada atitinka sezoniniai pokyčiai aplinkos veiksnių kompleksas. Judrūs organizmai taip pat gali pakeisti buveines į sėkmingas įgyvendinimas visas jo gyvybines funkcijas.

5. Tiesioginių ir netiesioginių veiksnių įstatymas: aplinkos veiksniai, remiantis jų poveikiu organizmams, skirstomi į tiesioginius ir netiesioginius.

Tiesioginiai aplinkos veiksniai organizmus veikia tiesiogiai, tiesiogiai (vėjas, lietus ar sniegas, mineralinių dirvožemio komponentų sudėtis ir kt.).

Netiesioginiai aplinkos veiksniai veikia netiesiogiai, perskirstydami tiesioginius veiksnius. Pavyzdžiui: reljefas (netiesioginis veiksnys) „perskirsto“ tokių tiesioginių veiksnių, kaip vėjas, krituliai, poveikį, maistinių medžiagų; fizines savybes dirvožemiai (mechaninė sudėtis, drėgmės talpa ir kt.) kaip netiesioginiai veiksniai „perskirsto“ tiesioginių veiksnių veikimą – chemines savybes.

6. Aplinkos veiksnių sąveikos dėsnis: optimali organizmų ištvermės zona ir ribos bet kokio veiksnio atžvilgiu gali keistis priklausomai nuo derinio su kokiais kitais veiksniais daromas poveikis.

Taigi šilumą lengviau ištverti sausame, o ne drėgname ore; šaltis mažiau toleruojamas kartu su vėjuotu oru ir pan.

Į šį modelį atsižvelgiama žemės ūkio praktikoje, siekiant išlaikyti optimalias auginamų augalų gyvenimo sąlygas. Pavyzdžiui, jei dirvožemyje yra šalčio grėsmė, kuri atsiranda vidurinė juosta net gegužę augalai gausiai laistomi naktį.

7. V. Šelfoldo tolerancijos dėsnis.

Labiausiai ir bendriausia forma visą organizmo aplinkos veiksnių sudėtingumą atspindi tolerancijos dėsnis: klestėjimo nebuvimą arba negalėjimą lemia trūkumas (kokybiniu ar kiekybiniu požiūriu) arba, atvirkščiai, perteklius. bet kurio iš daugelio veiksnių, kurių lygis gali būti artimas konkretaus organizmo toleruojamoms riboms. Šios dvi ribos vadinamos tolerancijos ribomis.

Kalbant apie vieno veiksnio veikimą, šį dėsnį galima iliustruoti taip: tam tikras organizmas geba egzistuoti nuo -5 o C iki 25 o C temperatūroje, t.y. jo tolerancijos diapazonas yra šiose temperatūrose. Organizmai, kurių gyvavimui reikalingos sąlygos, apribotos iki siauro temperatūros tolerancijos diapazono, vadinami stenoterminiais, o galintys gyventi įvairiose temperatūrų diapazone – euriterminiais.

Panašiai kaip temperatūra, veikia ir kiti ribojantys veiksniai, o organizmai, atsižvelgiant į jų įtakos pobūdį, atitinkamai vadinami stenobiontais ir eurybiontais. Pavyzdžiui, jie sako: organizmas yra stenobiotiškas drėgmės atžvilgiu arba euribiotinis klimato veiksnių atžvilgiu. Žemėje labiausiai paplitę organizmai, kurie euribontuoja pagal pagrindinius klimato veiksnius.

Organizmo tolerancijos diapazonas nelieka pastovus – jis, pavyzdžiui, susiaurėja, jei kuris nors iš veiksnių yra arti kokios nors ribos, arba organizmo dauginimosi metu, kai daugelis faktorių tampa ribojančiais. Tai reiškia, kad aplinkos veiksnių veikimo pobūdis tam tikromis sąlygomis gali keistis, t.y. jis gali būti ribojantis arba neribojamas.

teisės aplinkos valentingumas dviprasmiškas

Bibliografija

1. Korobkinas V.I., Predelskis L.V. Ekologija. Red. 5-oji. - Rostovas n/d: leidykla "Phoenix", 2003. - 576 p.
2. Dmitrieva E.A. Ekologija: vadovėlis. - Jaroslavlis: leidykla YAGPU im. K.D. Ušinskis, 2006. - 172 p.
3. Černova N.M. Bendroji ekologija: vadovėlis pedagoginių universitetų studentams. - M.: Bustard, 2004. - 416 p.: iliustr.
4. Novikovas Yu.V. Ekologija, aplinka ir žmonės: vadovėlis universitetams. - M.: Agentūra „Mugė“, 1998 m.

Biotiniai veiksniai.

Biotiniai veiksniai yra vienų organizmų gyvybinės veiklos įtakos kitų gyvybei, taip pat negyvajai gamtai visuma.

Biotinių sąveikų klasifikacija:

1. Neutralumas – nei viena populiacija nedaro įtakos kitai.

2. Konkurencija – tai vieno organizmo išteklių (maisto, vandens, šviesos, erdvės) naudojimas, kuris sumažina šio resurso prieinamumą kitam organizmui.

Konkurencija gali būti tarprūšinė ir tarprūšinė. Jei populiacijos dydis yra mažas, tarprūšinė konkurencija yra silpna ir išteklių yra daug. At didelio tankio populiacijų, intensyvi tarprūšinė konkurencija sumažina išteklių prieinamumą iki tokio lygio, kuris riboja tolesnis augimas, taip reguliuojant gyventojų skaičių.

Tarprūšinė konkurencija – tai populiacijų sąveika, kuri neigiamai veikia jų augimą ir išlikimą. Karolininę voverę į Didžiąją Britaniją atvežus iš Šiaurės Amerikos, paprastųjų voveraičių sumažėjo, nes. Karolinos voverė pasirodė konkurencingesnė.

Konkurencija gali būti tiesioginė ir netiesioginė.

Tiesioginė yra tarprūšinė konkurencija, susijusi su kova dėl buveinių, ypač su paukščių ar gyvūnų atskirų teritorijų apsauga, išreikšta tiesioginiais susidūrimais. Trūkstant resursų, galima valgyti ir savos rūšies gyvūnus (vilkus, lūšis, plėšriąsias vabzdžius, vorus, žiurkes, lydekas, ešerius ir kt.)

Netiesioginis – tarp krūmų ir žolinių augalų Kalifornijoje. Tipas, kuris nusėda pirmiausia, neįtraukia kito tipo. Greitai augančios, giliai įsišaknijusios žolės sumažino dirvožemio drėgnumą iki krūmams netinkamo lygio. O aukšti krūmai nustelbė žoles, neleisdami joms augti dėl šviesos trūkumo.

Savininko viduje. Virusai, bakterijos, primityvūs grybai – augalai. Kirminai yra gyvūnai. Didelis vaisingumas. Nesukelia savininko mirties, bet slopina gyvybinius procesus

4. Plėšrūnas – vieno organizmo (grobio) valgymas kito organizmo (plėšrūno).

Plėšrūnai gali valgyti žolėdžius, taip pat silpnus plėšrūnus. Plėšrūnai turi platų maisto asortimentą ir lengvai pereina nuo vieno grobio prie kito, labiau prieinamo.

Plėšrūnai dažnai puola silpną grobį. Audinė naikina sergančius ir senus ondatrus, bet nepuola suaugusių individų.

Išlaikoma ekologinė pusiausvyra tarp grobio-plėšrūnų populiacijų.

5. Simbiozė – dviejų skirtingų rūšių organizmų sugyvenimas, kuriame organizmai naudingi vienas kitam. Pagal partnerystės laipsnį simbiozė yra:

Komensalizmas – vienas organizmas maitinasi kito sąskaita, jam nepakenkdamas. Vėžiai – jūros anemonas. Jūrinis anemonas prisitvirtina prie kiauto, apsaugodamas jį nuo priešų ir minta maisto likučiais.

Mutualizmas – abu organizmai gauna naudos, bet negali egzistuoti vienas be kito. Kerpės - grybas + dumbliai. Grybelis saugo dumblius, o dumbliai jį maitina.

Natūraliomis sąlygomis viena rūšis nesukels kitos rūšies sunaikinimo.

Bendrieji aplinkos veiksnių veikimo modeliai

Dėl itin didelės aplinkos veiksnių įvairovės skirtingi organizmų tipai, patirdami savo įtaką, į tai reaguoja skirtingai, tačiau galima nustatyti nemažai bendrųjų aplinkos veiksnių veikimo dėsnių (modelių). Pažvelkime į kai kuriuos iš jų.

1. Optimumo dėsnis išreiškiamas tuo, kad bet kuris aplinkos veiksnys turi teigiamos įtakos gyviems organizmams ribas.

Panagrinėkime optimalumo dėsnio veikimą pasitelkdami konkretų pavyzdį: gyvūnai ir augalai netoleruoja ir didelio karščio, ir jiems optimali vidutinė temperatūra – vadinamoji optimali zona. Kuo didesnis nukrypimas nuo optimalaus, tuo labiau šis aplinkos veiksnys slopina gyvybinę organizmo veiklą. Ši zona vadinama pesimumo zona. Jis turi kritinius taškus - „maksimali faktoriaus vertė“ ir „minimali faktoriaus vertė“; už jų ribų įvyksta organizmų mirtis. Atstumas tarp mažiausios ir didžiausios faktoriaus reikšmių vadinamas organizmo ekologiniu valentingumu arba tolerancija (1 pav.).

Pagal tolerancijos pobūdį išskiriami šie tipai:

Eurybiontas - turintis platų ekologinį valentingumą abiotinių aplinkos veiksnių atžvilgiu; Jie skirstomi į euriterminius (toleruoja didelius temperatūros svyravimus), euribatą (toleruoja įvairius slėgio rodiklius) ir eurihaliną (toleruoja įvairaus laipsnio aplinkos druskingumą).

Stenobiontas - negali toleruoti reikšmingų faktoriaus pasireiškimo svyravimų (pavyzdžiui, baltieji lokiai ir irklakojai, gyvenantys žemoje temperatūroje, yra stenotermiški).

2. Rūšių ekologinio individualumo dėsnį 1924 metais suformulavo rusų botanikas L.G. Ramensky: skirtingų rūšių ekologiniai spektrai (tolerancija) nesutampa, kiekviena rūšis yra specifinė savo ekologinėmis galimybėmis. Šį dėsnį galima iliustruoti fig. 2.

3. Ribojančio (ribojančio) veiksnio dėsnis teigia, kad organizmui reikšmingiausias veiksnys yra tas, kuris labiausiai nukrypsta nuo savo optimalios reikšmės. Įstatymą 1905 metais nustatė anglų mokslininkas Blackeris.

Į šį dėsnį atsižvelgiama žemės ūkio praktikoje. Vokiečių chemikas J. Liebigas nustatė, kad kultūrinių augalų produktyvumas visų pirma priklauso nuo to, kokia maistinė medžiaga (mineralinis elementas) yra prasčiausiai atstovaujama dirvoje. Pavyzdžiui, jei dirvožemyje yra tik 20% reikalingo fosforo ir 50% kalcio, tada ribojantis veiksnys bus fosforo trūkumas; Visų pirma, į dirvą reikia įberti fosforo turinčių trąšų.

J. Liebigas šią taisyklę pavadino „minimumo taisykle“, nes tyrė nepakankamų trąšų dozių poveikį. Vėliau paaiškėjo, kad mineralinių druskų perteklius pumpuruose taip pat mažina derlių, nes sutrinka šaknų gebėjimas įsisavinti druskos tirpalus.

Ribojančių veiksnių nustatymas yra labai svarbus žemės ūkio praktikoje, nes nukreipus pagrindines pastangas į jų šalinimą, galima greitai ir efektyviai padidinti augalų derlių ar gyvulių produktyvumą. Taigi labai rūgščiose dirvose kviečių derlių galima šiek tiek padidinti naudojant įvairius agrotechnikos poveikius, tačiau geriausias efektas bus gautas tik kalkinant, kuris pašalins ribojantį rūgštingumo poveikį. Taigi, žinojimas apie ribojančius veiksnius yra raktas į organizmų gyvenimo veiklos kontrolę. Įvairiais individų gyvenimo laikotarpiais įvairūs aplinkos veiksniai veikia kaip ribojantys veiksniai, todėl reikia sumaniai ir nuolat reguliuoti auginamų augalų ir gyvūnų gyvenimo sąlygas.

4. Dviprasmiško veikimo dėsnis: kiekvieno aplinkos veiksnio veikimas yra nevienareikšmis skirtingose organizmo vystymosi stadijose. Jo pasireiškimo pavyzdžiai gali būti šie duomenys:

Vanduo yra gyvybiškai svarbus buožgalvių vystymuisi, tačiau suaugusiai varlei tai nėra gyvybiškai svarbi būklė;

Kritinė minimali temperatūra suaugusiems drugiams –22°, o šios rūšies vikšrams – t = –7°.

Gyvenimo ciklas, kurio metu organizmas tam tikrais laikotarpiais pirmiausia atlieka tam tikras funkcijas (mityba, augimas, dauginimasis, apsigyvenimas ir kt.), visada atitinka sezoninius aplinkos veiksnių komplekso pokyčius. Judrūs organizmai taip pat gali pakeisti buveines, kad sėkmingai atliktų visas savo gyvybines funkcijas.

5. Tiesioginių ir netiesioginių veiksnių įstatymas: aplinkos veiksniai, remiantis jų poveikiu organizmams, skirstomi į tiesioginius ir netiesioginius.

Tiesioginiai aplinkos veiksniai organizmus veikia tiesiogiai, tiesiogiai (vėjas, lietus ar sniegas, mineralinių dirvožemio komponentų sudėtis ir kt.).

Netiesioginiai aplinkos veiksniai veikia netiesiogiai, perskirstydami tiesioginius veiksnius. Pavyzdžiui: reljefas (netiesioginis veiksnys) „perskirsto“ tokių tiesioginių veiksnių, kaip vėjas, krituliai, maisto medžiagos, veikimą; fizinės dirvožemio savybės (mechaninė sudėtis, drėgmės talpa ir kt.) kaip netiesioginiai veiksniai „perskirsto“ tiesioginių veiksnių veikimą – chemines savybes.

6. Aplinkos veiksnių sąveikos dėsnis: optimali organizmų ištvermės zona ir ribos bet kokio veiksnio atžvilgiu gali slinkti priklausomai nuo to, su kokiais kitais veiksniais įtaka daroma.

Taigi šilumą lengviau ištverti sausame, o ne drėgname ore; šaltis mažiau toleruojamas kartu su vėjuotu oru ir pan.

Į šį modelį atsižvelgiama žemės ūkio praktikoje, siekiant išlaikyti optimalias auginamų augalų gyvenimo sąlygas. Pavyzdžiui, kai dirvoje gresia šalnos, kurios vidurinėje zonoje būna net gegužės mėnesį, augalai gausiai laistomi naktį.

7. V. Šelfoldo tolerancijos dėsnis.

Kalbant apie vieno veiksnio veikimą, šį dėsnį galima iliustruoti taip: tam tikras organizmas gali egzistuoti nuo -5°C iki 25°C temperatūroje, t.y. jo tolerancijos diapazonas yra šiose temperatūrose. Organizmai, kurių gyvavimui reikalingos sąlygos, apribotos iki siauro temperatūros tolerancijos diapazono, vadinami stenoterminiais, o galintys gyventi įvairiose temperatūrų diapazone – euriterminiais.

9. Gyvų organizmų klasifikacija pagal mitybos pobūdį (autotrofai, heterotrofai, miksotrofai), pagal maisto gavimo būdą. Augalų gyvybės formos (fanerofitai, chamefitai, kriptofitai ir kt.). Gyvūnų gyvybės formos. Organizmų klasifikavimas pagal dalyvavimą biologinis ciklas(gamintojai, vartotojai, skaidytojai).

Šiuolaikinės reprezentacijos apie augalų ir gyvūnų populiacijas. Populiacijų klasifikacija ir struktūra. Populiacijos dinamika.

Tam tikri tipai išorinė struktūra, kurios atsirado prisitaikant prie ekologinių buveinės sąlygų, vadinamos organizmų gyvybės formomis.

Tarp organizmų prisitaikymo prie aplinkos sąlygų, atsiradusių dėl evoliucijos, akivaizdžiausiais galima laikyti adaptacijas (adaptacijas), kurios pasireiškia augalų ir gyvūnų išorinės struktūros ypatumais. Jie vadinami morfologiniais (iš graikiškos morphe? formos). Tam tikros išorinės struktūros rūšys, atsiradusios prisitaikant prie ekologinių buveinių sąlygų, vadinamos organizmų gyvybės formomis.

Augalų ir gyvūnų gyvybės formos yra labai įvairios. Jie išsiskiria struktūrinių savybių ir gyvenimo būdo deriniu. Taigi, kokios yra labiausiai paplitusios augalų gyvybės formos? medžiai, krūmai, žolelės. Pastarieji skirstomi į vandens ir sausumos, tarp kurių savo ruožtu taip pat išskiriamos įvairios formos. Ryškius prisitaikymo prie atšiaurių aplinkos sąlygų pavyzdžius pateikia tokios augalų gyvybės formos kaip sukulentai (sausame klimate), lianos (kai trūksta šviesos), žemaūgiai medžiai ir pagalviniai augalai (tundrose, aukštumose, kur temperatūra žema ir sausumas, kai stiprus). vėjai).

Gyvūnų gyvybės formos išskiriamos pagal skirtingus požymius skirtingoms sisteminėms grupėms. Taigi gyvūnams viena iš pagrindinių savybių identifikuojant gyvybės formas, be buveinės, yra laikomi judėjimo būdai (vaikščiojimas, bėgimas, šokinėjimas, plaukimas, šliaužiojimas). Charakteristikos Pavyzdžiui, antžeminių džemperių išorinė struktūra yra ilgos užpakalinės galūnės su labai išvystytais šlaunų raumenimis, ilga uodega, trumpas kaklas. Dažniausiai tai yra atvirų erdvių gyventojai: Azijos jerboos, Australijos kengūros, Afrikos džemperiai ir kiti šokinėjantys žinduoliai, gyvenantys skirtinguose žemynuose.

Paukščių gyvybės formos skiriasi pagal jų buveinės tipą ir maisto gavimo būdą, bet žuvyse? daugiausia pagal kūno formas. Rezervuarų gyventojų gyvybės formos taip pat išsiskiria pagal jų buveinės tipą. Taigi vandens storymėje smulkūs organizmai sudaro planktoną (iš graikų planktos? klajojimas), tai yra organizmų, gyvenančių suspensijoje ir negalinčių atsispirti srovėms, rinkinį. Dirvožemio gyventojai formuoja bentosą (iš graikų bentoso? gylis). Atskiroms gyvybės formoms priskiriami organizmai, gyvenantys šalia vandens paviršiaus plėvelės arba ant įvairių kietų substratų.

Panašios gyvybės formos atsirado dėl evoliucijos, vykstančios panašiomis ekologinėmis sąlygomis sistemingai skirtinguose organizmuose: pavyzdžiui, kengūrose ir jerboose, delfinuose ir žuvyse, paukščiuose ir šikšnosparniai, kirminai ir gyvatės ir kt.

Negalima manyti, kad evoliucijos procese patyrus daugybę esminių pokyčių ir pasiekus didelę įvairovę, laukinė gamta užšaldyti nepakitusios formos. Ji nuolat keičiasi. O šis organizmų gebėjimas keistis yra svarbiausias veiksnys, užtikrinantis atitiktį tarp organizmų ir jų aplinkos.

Populiacija – tos pačios rūšies individų rinkinys, užimantis tam tikrą plotą, laisvai kryžminantis tarpusavyje, turintis bendrą kilmę, genetinį pagrindą ir vienu ar kitu laipsniu izoliuotas nuo kitų šios rūšies populiacijų.

Svarbiausia populiacijų savybė yra savaiminis dauginimasis. Net nepaisant erdvinio atskyrimo, populiacijos gali išlaikyti savo egzistavimą tam tikroje buveinėje neribotą laiką. Tai yra tos pačios rūšies individų grupės, kurios yra stabilios laike ir erdvėje. Sąvoka „populiacija“ netaikoma žuvų ar žvirblių pulkui. Tokios grupės gali lengvai suirti veikiamos išorinių veiksnių arba susimaišyti su kitais. Kitaip tariant, jie nesugeba tvariai daugintis. Tai galima padaryti tik didelės grupės, kuri turi pagrindines rūšies savybes ir yra atstovaujama visų kategorijų jį sudarančių individų. Tai, pavyzdžiui, visi ešeriai ežere arba visos pušys miške.

Akivaizdu, kad sąlygų rinkiniai skirtingose buveinėse gali šiek tiek skirtis. Įvairių sąlygų įtakoje gali atsirasti ir kauptis atskirose populiacijose savybės, skiriančios jas viena nuo kitos. Tai gali pasireikšti nedideliais skirtingoms populiacijoms priklausančių organizmų struktūros, jų fiziologinių rodiklių (prisiminkime aklimatizacijos reiškinį) ir kitomis savybėmis. Taigi, populiacijos, kaip ir atskiri organizmai, pasižymi kintamumu. Kaip ir tarp organizmų, tarp populiacijų neįmanoma rasti dviejų visiškai vienodų.

Kintamumas, kaip jau žinote, yra svarbiausias evoliucijos veiksnys. Populiacijos kintamumas didina vidinę rūšies įvairovę. Tai savo ruožtu padidina rūšies atsparumą vietiniams gyvenimo sąlygų pokyčiams, leidžia jai prasiskverbti ir įsitvirtinti naujose sąlygose ir vietovėse. Galima teigti, kad egzistavimas populiacijų pavidalu praturtina rūšį, užtikrina jos vientisumą ir nuolatinį pagrindinių rūšies savybių savarankiškumą.

Įvairiose rūšių arealo dalyse gyvenančios populiacijos ( bendroji sritis rūšies paplitimas) negyvena atskirai. Ar jie sąveikauja su kitų rūšių populiacijomis, sudarydami su jomis biotines bendruomenes? pilnos sistemos dar daugiau aukšto lygio organizacijose. Kiekvienoje bendrijoje tam tikros rūšies populiacija atlieka jai priskirtą vaidmenį, užima tam tikrą ekologinę nišą ir kartu su kitų rūšių populiacijomis užtikrina darnų bendrijos funkcionavimą.

Ekologai studijuoja ekologinės sistemos, populiacijas laiko savo pagrindiniais elementais. Būtent veikiant populiacijoms susidaro sąlygos, palaikančios gyvybę.

Naudojimo pobūdį ir mastą lemia ne atskiri organizmai, o populiacijos. įvairių tipų išteklių. Medžiagų cirkuliacija priklauso nuo populiacijų, energijos apykaitą tarp gyvosios ir negyvosios gamtos. Bendra populiacijų veikla lemia daug svarbių biotinių bendrijų ir ekologinių sistemų savybių.

Remdamiesi tuo, kas išdėstyta aukščiau, galime pateikti platesnį gyventojų apibrėžimą. Gyventojų skaičius? santykinai izoliuota tos pačios rūšies organizmų grupė, kuri turi savybę išlaikyti rūšies savybes ir atlieka tam tikrą vaidmenį gyvų organizmų bendrijoje.

Gyventojai turi ne tik biologines savybes ne tik ją sudarantys organizmai, bet ir jos pačios, kurios būdingos tik šiai individų grupei kaip visumai. Kaip ir individualus organizmas, populiacija auga, tobulėja ir pati save palaiko. Tačiau grupės savybės, tokios kaip gausa, vaisingumas, mirtingumas, amžiaus sudėtis, gali apibūdinti tik visą populiaciją ir netaikomos atskiriems jos individams.

Populiaciją sudarantys organizmai yra tarpusavyje susiję įvairiais ryšiais: jie kartu dalyvauja dauginantis, gali konkuruoti tarpusavyje dėl tam tikrų rūšių išteklių, gali valgyti vienas kitą arba kartu gintis nuo plėšrūno. Vidiniai santykiai tarp gyventojų yra labai sudėtingi. Todėl atskirų individų reakcijos į tam tikrų aplinkos veiksnių pokyčius ir populiacijos reakcijos dažnai nesutampa. Gali pagerėti atskirų organizmų mirtis (pavyzdžiui, nuo plėšrūnų). aukštos kokybės kompozicija populiacijų (silpnosios miršta, stipriosios išlieka), padidina jos gebėjimą išsilaikyti skaičiais. Čia susiduriame su viena labai svarbia taisykle, taikoma aplinkos objektams, susidedantiems iš daugybės elementų, tarpusavyje susijusių įvairiais ryšiais: apie valstybę. ekologinis objektas(ar tai būtų populiacija, bendruomenė ar ekosistema) ne visada gali būti vertinama pagal atskirų jos elementų būklę.

Demografiniai rodikliai. Populiacijos charakteristikos, tokios kaip gausumas, vaisingumas, mirtingumas ir amžiaus sudėtis, vadinami demografiniais rodikliais. Jų žinojimas yra labai svarbus norint suprasti dėsnius, reguliuojančius gyventojų gyvenimą, ir numatyti nuolatinius jose vykstančius pokyčius.

Didelę reikšmę turi demografinių rodiklių tyrimas praktinę reikšmę. Taigi, kertant medieną, labai svarbu žinoti miško atkūrimo tempą, kad būtų galima teisingai suplanuoti kirtimo intensyvumą. Kai kurios gyvūnų populiacijos naudojamos vertingoms maisto ar kailių žaliavoms gauti. Medicininiu požiūriu svarbus kitų populiacijų (pavyzdžiui, smulkiųjų graužikų, tarp kurių cirkuliuoja žmonėms pavojingų ligų sukėlėjai) tyrimas.

Visais šiais atvejais mus pirmiausia domina visos populiacijos pokyčiai, šių pokyčių prognozavimas ir jų reguliavimas (pavyzdžiui, žemės ūkio kenkėjų skaičiaus mažinimas). Tam būtinos žinios apie gyventojų kaitos priežastis ir tempus, taip pat gebėjimas išmatuoti šiuos gamtos objektus.

11. 300 tūkstančių – 3 mln

Demekologijos tyrimo objektas, arba gyventojų ekologija, aptarnauja gyventojus. Ji apibrėžiama kaip tos pačios rūšies organizmų grupė (kurioje individai gali keistis genetinė informacija), užimanti tam tikrą erdvę ir veikianti kaip biotinės bendruomenės dalis. Kiekvienas populiacijos individas yra unikalaus adaptacinio komplekso nešėjas, tačiau kadangi vyksta sąveika tarp populiacijos narių, tai visa grupė kaip visuma, t.y. gyventojų turi įtakos biotinės bendruomenės savybėms. Galima sakyti, kad rūšys, sudarančios biotinę bendruomenę, dalyvauja jos gyvenimo veikloje populiacijų pavidalu.

Gyventojai pasižymi daugybe savybių; vienintelis jų nešėjas yra grupė, bet ne šios grupės asmenys. Svarbiausia populiacijos savybė yra tankumas, t.y. tam tikram erdvės vienetui priskirtų individų skaičius.

Pagrindiniai gyventojų tankumą kontroliuojančių veiksnių apžvalgos rezultatai gali būti suformuluoti keturių išvadų forma.

1. Populiacijos dinamikos veiksniai skirstomi į modifikuojančius ir reguliuojančius. Modifikuojantys veiksniai gali veikti tiesiogiai ir netiesiogiai (pavyzdžiui, pasikeitus plėšrūno populiacijos dydžiui). Abiotiniai veiksniai dažnai turi modifikuojantį poveikį.

2. Pagal reakcijų į populiacijos dinamikos veiksnius pobūdį reikėtų išskirti, viena vertus, pusiausvyrines ir, kita vertus, oportunistines populiacijas. Pirmiesiems būdingas mažas vaisingumas, ilga trukmė individų gyvenimas, nedideli populiacijos atsinaujinimo tempai, santykinė individų nepriklausomybė nuo klimato sąlygų. Oportunistinės populiacijos, priešingai, išsiskiria dideliu individų vaisingumu, trumpesne individų gyvenimo trukme, dažnai dideliu kartų skaičiumi per metus, didesne individų priklausomybe nuo klimato sąlygų.

Pusiausvyros populiacijų skaičiaus reguliavimą pirmiausia lemia biotiniai veiksniai. Tarp jų pagrindinis veiksnys dažnai yra tarprūšinė konkurencija, kaip, pavyzdžiui, paukščiams, kurie kovoja dėl patogių lizdų vietų.

Oportunistinių populiacijų skaičiaus reguliavimą pirmiausia lemia abiotiniai veiksniai. Esant palankioms klimato sąlygoms, spartus individų vystymasis leidžia jiems labai daugintis per trumpą laiką; iki palankaus laikotarpio pabaigos bendras veiksmas klimatas, plėšrūnai ir ligos sparčiai mažina populiacijos dydį.

3. Teritorijose, kuriose yra gana stabilus ir palankus reprodukcijai klimatas, svarbų vaidmenį atlieka biotiniai veiksniai; srityse, kuriose yra mažiau palankus klimatas o ypač aiškiai apibrėžto žiemos periodo atveju lemiamą vaidmenį atlieka klimato veiksniai.

4. Galiausiai, populiacijų stabilumas priklauso nuo ekosistemos sudėtingumo laipsnio. Kuo sudėtingesnė ekosistema, tuo didesnis skaičius sąveikaujančios rūšys, tuo populiacijos stabilesnės.

12. Bendruomenė yra visų rūšių organizmų, gyvenančių tam tikroje teritorijoje ir sąveikaujančių tarpusavyje, visuma.

Savybės -

1) Rūšinė sudėtis

2) Rūšių santykis pagal gausumą

3) Tipai – paplitę, dažni, reti, pavieniai.

4) Rūšių santykis pagal mitybos tipą: gamintojai, vartotojai, žolėdžiai gyvūnai, plėšrūnai, gaudytojai, skaidytojai.

Susijusi informacija.