Žmogaus poveikio ekologijai ir ekologijos planetos gyvybei tema šiandien yra labai aktuali. Vis daugiau žmonių kalba apie neigiamas poveikisžmogaus veikla gamtoje, globalinis atšilimas, kai kurių gyvūnų rūšių išnykimo grėsmė, pasaulio vandenynų tarša ir kt. Mes, būdami viskam toli gražu neabejingi, negalime vieno iš savo straipsnių skirti aplinkosaugos temai.

Žemiau kalbėsime apie tai, kaip aplinkos veiksniai gali paveikti gyvus organizmus, o tai padės kiekvienam iš mūsų padaryti tam tikras išvadas.

Užuot supažindinęs

Nepaisant to, kad aplinkos veiksnių įvairovė yra tiesiog didžiulė, o jų kilmės pobūdis dažnai gali skirtis, egzistuoja šių aplinkos veiksnių įtakos gyviems organizmams modeliai ir taisyklės, kurios yra universalios.

Kad ir koks būtų aplinkos veiksnys, jis paveiks gyvus organizmus taip:

• Keičiasi rūšių geografinis pasiskirstymas
• Pasikeičia rūšių vaisingumas ir mirtingumas
• Vyksta rūšių migracija
• Rūšys išsiugdo prisitaikymo savybes ir prisitaiko

Tačiau veiksnys bus efektyviausias, jei jo vertė yra optimali organizmui, o ne kritinė. Veiksnio poveikis paveiks absoliučiai visus gyvus organizmus, įskaitant žmones.

Aplinkos veiksnių poveikio organizmams dėsniai

• Optimali taisyklė
• Liebigo minimumo dėsnis
• Shelfordo tolerancijos įstatymas

Optimali taisyklė

Visų pirma, reikia pasakyti, kad aplinkos veiksnio veikimo rezultatas priklauso nuo to, koks jis intensyvus. Palankiausias poveikio diapazonas vadinamas optimalia zona, kuri garantuoja normalią gyvenimo veiklą. O jei veiksnio poveikis nukrypsta nuo optimalios zonos, tai daroma neigiama įtaka rūšies populiacijos gyvybei, t.y. veiksnys pereina į priespaudos zoną.

Mažiausios ir didžiausios faktoriaus vertės vadinamos kritiniais taškais, už kurių organizmas nebegali egzistuoti. Aplinkos veiksnio įtakos diapazonas tarp kritinių taškų yra kūno tolerancijos zona tam tikro veiksnio atžvilgiu.

Jei, pavyzdžiui, veiksnio poveikį pavaizduotume grafiškai, tai X ašies taškas, kuris atitiks geriausias rodiklis gyvybinė organizmo veikla, bus optimali faktoriaus reikšmė arba tiesiog optimalus taškas. Tačiau tai labai sunku nustatyti, todėl dažnai atsižvelgiama į optimalią zoną arba.

Iš to išplaukia, kad taškai, atitinkantys minimalius, maksimalius ir optimalius rodiklius, yra pagrindiniai taškai, kurie lemia galimi variantai organizmo reakcija į tam tikrą veiksnį. O jeigu aplinkai būdingos sąlygos, kai veiksnys ar keli faktoriai išeina už optimalios zonos ribų ir slegia organizmą, tai bus ekstremali aplinka.

Pateikti modeliai yra optimali taisyklė.

Liebigo minimumo dėsnis

Norint palaikyti gyvybines gyvų organizmų funkcijas, aplinkos sąlygos turi būti derinamos tam tikru būdu. Pavyzdžiui, kai aplinka turi viską palankiomis sąlygomis Išskyrus vieną dalyką, ši viena sąlyga vaidina lemiamą vaidmenį konkretaus organizmo gyvenime. Atsižvelgiant į tai, kad jis riboja organizmo vystymąsi, jį reikėtų vadinti ribojančiu veiksniu. Kitaip tariant, ribojantis veiksnys yra aplinkos veiksnys, kurio vertė viršija rūšies išlikimą.

Iš pradžių mokslininkai sustojo, kad gyvų organizmų vystymąsi riboja vieno elemento (šviesos, drėgmės, mineralinių druskų ir kt.) trūkumas. Tačiau XIX amžiaus viduryje vokiečių organinis chemikas Eustace'as Liebigas pirmasis eksperimentiškai įrodė, kad augalų augimas priklauso nuo iš pradžių esančios maistinės sudedamosios dalies. minimalus kiekis. Šis reiškinys vadinamas Liebigo minimumo dėsniu.

Jei duosime šį įstatymą moderni formuluotė, tada jis atrodys taip: gyvo organizmo ištvermė lemia silpniausią jo grandinės grandį aplinkos poreikiai.

Shelfordo tolerancijos įstatymas

Praėjus 70 metų po Liebigo minimumo dėsnio atradimo, buvo nustatyta, kad ribojantis poveikis yra ne tik trūkumas, bet ir faktoriaus perteklius (smarkios liūtys sunaikina derlių, dirva tampa nederlinga nuo perpildymo trąšomis ir kt. .).

Šią idėją pristatė amerikiečių zoologas Viktoras Shelfordas, suformulavęs tolerancijos dėsnį. Šis dėsnis skamba taip: organizmo klestėjimą ribojančio veiksnio vaidmenį gali atlikti ir minimumas, ir didžiausias poveikį aplinkai, o intervalas tarp jų rodo tolerancijos ribą (ištvermės kiekį) arba organizmo ekologinį valentingumą konkrečiam aplinkos veiksniui.

Pats ribojančių veiksnių principas taikomas bet kokio tipo gyviems organizmams: gyvūnams ir augalams, biotinėms ir abiotinėms formoms. Pavyzdžiui, vienos rūšies konkurencija su kita yra ribojantis veiksnys; piktžolės, kenkėjai arba nepakankamos kitos rūšies populiacijos taip pat yra ribojantys veiksniai. Tačiau, remiantis tolerancijos dėsniu, jei kokios nors medžiagos ar energijos aplinkoje yra per daug, prasideda aplinkos tarša.

Kalbant apie organizmo ištvermės ribą, ją galima išmatuoti perėjimo iš vienos raidos stadijos į kitą stadijoje, nes Dažnai jauni asmenys yra reiklesni aplinkai ir pažeidžiamesni nei suaugusieji. Kritiškiausias laikotarpis bet kokių veiksnių įtakos požiūriu gali būti vadinamas veisimosi laikotarpiu, kai daugelis veiksnių įgyja ribojimo statusą.

Pažymėtina ir tai, kad viskas, kas anksčiau buvo pasakyta apie kūno ištvermę, buvo susiję tik su vienu veiksniu, tačiau gyvajai gamtai būdingi visi aplinkos veiksniai.

Aplinkos veiksnių sąveika

Gyvo organizmo optimaliausios zonos ir tolerancijos ribų poslinkis kokio nors aplinkos veiksnio atžvilgiu priklauso nuo kitų veiksnių veiksmų derinio. Šis reiškinys vadinamas konsteliacija arba aplinkos veiksnių sąveika.

Pavyzdžiui, visi žino, kad karštą orą daug lengviau ištverti, kai oras yra sausas, o ne drėgnas; Galite greičiau sušalti esant žemai temperatūrai, kai pučia vėjas; pavėsyje augantiems augalams cinko reikia mažiau nei augalams, augantiems saulėje ir pan. Kitaip tariant, yra kompensacija už aplinkos veiksnių poveikį.

Tačiau ši kompensacija yra ribota, nes vienas veiksnys negali 100% pakeisti kito. Jei nėra vandens ar vienos iš maistinių medžiagų, augalai žus, net jei kiti veiksniai puikiai derės. Ir iš to galime daryti išvadą, kad kiekviena gyvybę palaikanti aplinkos sąlyga yra vienodai svarbi ir bet koks veiksnys gali apriboti gyvo organizmo egzistavimą. Šis dėsnis vadinamas gyvenimo sąlygų lygiavertiškumo dėsniu.

Tarp daugybės dėsnių, lemiančių individo ar žmogaus sąveiką su aplinka, galima išskirti ir aplinkos sąlygų atitikties genetiniam organizmo nulemtumui taisyklę. Pagal šią taisyklę rūšies egzistavimą lemia natūralios aplinkos atitikimas jos genetiniam prisitaikymo prie pokyčių ir svyravimų potencialui.

Pokalbis

Bet koks gyvo organizmo tipas atsirado konkrečioje aplinkoje, tam tikru mastu prie jos prisitaikė, o jo gyvavimo tęstinumas įmanomas tik joje arba kuo arčiau jos. Dėl greitų ir drastiškų aplinkos pokyčių organizmas gali tiesiog nespėti prie jos prisitaikyti, nes jo genetinio prisitaikymo potencialo tam nepakaks.

Ir tai yra viena iš pagrindinių hipotezių, paaiškinančių didelių roplių išnykimą dėl staigių pokyčių aplinkos sąlygos planetoje, nes dideliems organizmams prisitaikyti daug sunkiau nei mažiems, o adaptacijai reikia labai daug laiko. Remiantis tuo, rimti pokyčiai aplinką kelti grėsmę bet kuriai gyvai būtybei planetoje, įskaitant žmones.

Rūpinkitės gamta ir stenkitės palaikyti švarą ne tik savo viduje, bet ir išorėje!

Vaikai pradeda priimti pradinė mokykla, ir priemonėmis masinės informacijos priemonės aplinkosaugos klausimai nekelia susirūpinimo paskutinė vieta, ekologija vis dar jaunas, sudėtingas ir paslaptingas mokslas. Jo mokslinė bazė nėra tokia didelė, o sudėtingi modeliai yra painūs. Nepaisant to, pagrindinių šios srities dėsnių išmanymas ir supratimas yra pasaulėžiūros pagrindas šiuolaikinis žmogus. Šiame straipsnyje bus nagrinėjamas vienas pagrindinių ekologijos dėsnių – minimumo dėsnis, suformuluotas gerokai prieš susiformuojant pačiam mokslui.

Į atradimų istoriją

Minimalumo dėsnį 1840 m. suformulavo žymus chemikas, Heseno profesorius Eustace von Liebig. Šis mokslininkas ir puiki mokytoja Jis taip pat žinomas dėl Liebig šaldytuvo išradimo, kuris ir šiandien naudojamas chemijos laboratorijose, skirtose frakciniam cheminių junginių atskyrimui. Jo knyga „Chemija taikoma žemės ūkiui“ iš tikrųjų davė pradžią žemės ūkio chemijos mokslui, jam buvo suteiktas barono titulas ir du Šv. Onos ordinai. Liebigas tyrinėjo augalų išlikimą ir cheminių priedų vaidmenį jį didinant. Taip jis suformulavo minimalaus arba ribojančio faktoriaus dėsnį, kuris pasirodė teisingas visoms biologinėms sistemoms. Ir ne tik biologiniams, kuriuos pademonstruosime pavyzdžiais.

Šiek tiek teorijos

Komforto zona

Dažniausiai aplinkos veiksnius organizmai toleruoja tam tikrose ribose, kurias riboja slenkstinės reikšmės, kurias viršijus slopinama organizmo gyvybinė veikla. Tai yra kritiniai egzistavimo taškai. Tarp jų yra tolerancijos (tolerancijos) ir optimalaus (komforto) zonos - veiksnio naudingos įtakos diapazonas. Aplinkos veiksnio poveikio minimalus ir maksimalus taškai lemia organizmo reakcijos į konkretų veiksnį galimybes. Peržengus optimalią zoną, gali atsirasti:

• rūšies pašalinimas iš tam tikro arealo (pavyzdžiui, populiacijos arealo pasikeitimas arba rūšių migracija);
• vaisingumo ir mirtingumo pokyčiai (pavyzdžiui, kai staigūs pokyčiai aplinkos sąlygos);
• prisitaikymui (tinkamumui) ir naujų rūšių, turinčių naujų fenotipinių ir genetinių savybių, atsiradimui.

Minimalumo dėsnio esmė

Biologinės sistemos gyvybė, nesvarbu, ar tai būtų organizmas, ar populiacija, priklauso nuo daugelio biotinio ir abiotinio pobūdžio veiksnių. Minimalumo dėsnio formuluotė gali skirtis, tačiau esmė išlieka pastovi: kai kuris nors veiksnys smarkiai nukrypsta nuo normos, tada jis tampa reikšmingiausias sistemai ir kritiškiausias gyvybei. Tuo pačiu metu skirtingi rodikliai gali veikti kaip organizmą ribojantys veiksniai skirtingais laikotarpiais.

Galimi variantai

Visi gyvi organizmai gyvena ir prisitaiko prie aplinkos veiksnių komplekso. Ir šio komplekso veiksnių įtaka visada nevienoda. Veiksnys gali būti pagrindinis (labai svarbus) arba antraeilis. Pagrindiniai veiksniai skirtingiems organizmams bus skirtingi, o skirtingais vieno organizmo gyvenimo laikotarpiais tam tikri aplinkos veiksniai gali būti pagrindiniai jo veiksniai. Be to, tie patys veiksniai gali apriboti kai kuriuos organizmus, o neriboti kitų. Pavyzdžiui, saulės šviesa augalams yra būtinas fotosintezės procesų elementas. Tačiau grybams, dirvožemio saprotrofams ar giliavandeniams gyvūnams tai visai nereikalinga. Arba deguonies buvimas vandenyje bus, bet jo buvimas dirvožemyje nebus.

Naudojimo sąlygos

Minimalumo dėsnį taikant riboja du pagalbiniai principai:

1. Įstatymas be papildomo paaiškinimo taikomas tik pusiausvyros sistemoms, būtent tik esant sąlygoms pastovi būsena sistemos, kai sistemos energijos ir medžiagų mainai su aplinka reguliuojami jų nutekėjimu.
2. Antrasis minimumo dėsnio taikymo principas yra susijęs su kompensacinės galimybės organizmai ir sistemos. Tam tikromis sąlygomis ribojantis veiksnys gali būti pakeistas neribojančiu veiksniu, tačiau jo kiekis yra pakankamas arba didelis. Dėl to pasikeis minimaliais kiekiais turimos medžiagos poreikis.

Vizuali iliustracija

Šio dėsnio poveikį aiškiai parodo mokslininko vardu pavadinta statinė. Šioje sulūžusioje statinėje ribojantis faktorius yra lentų aukštis. Pagal ekologinį minimumo dėsnį, jo remontas turi prasidėti nuo pačios mažiausios lentos. Būtent ji yra labiausiai nutolusi veiksnys normalios vertės, optimalus organizmo išlikimui. Nepašalinus šio faktoriaus įtakos, nėra prasmės pildyti statinės – kiti veiksniai neturi tokios reikšmingos įtakos šiuo metu laiko.

Kur plona, ​​ten ir lūžta

Būtent ši patarlė perteikia minimumo dėsnio esmę ekologijoje ir ne tik. Pavyzdžiui, in žemės ūkis atsižvelgiama į turinio rodiklius mineralai dirvose. Jei dirvožemyje yra tik 20% normos fosforo, kalcio - 50%, o kalio - 95%, tada pirmiausia reikia tręšti fosforo turinčiomis trąšomis. IN laukinė gamta elniams vasarą ribojantis veiksnys bus maisto kiekis, o žiemą – aukštis virš jūros lygio sniego danga. Arba pušims, augančiai pavėsingame miške, ribojantis veiksnys bus šviesa, sausoje smėlingoje dirvoje – vanduo, o pelkėtose vietose – temperatūra vasarą.

Kitas pavyzdys, nesusijęs su ekologija. Jei dešinysis gynėjas komandoje yra silpniausias, tada priešas greičiausiai prasibraus iš jo flango. Tai galioja sporte, mene, versle. Didelė klaida, kurią dažnai daro verslininkai, yra neįvertinimas žalos, kurią daro silpnas darbuotojas net ir eidamas antraeiles pareigas. Ne be reikalo sakoma, kad įmonės kokybę lemia prasčiausių darbuotojų kokybė. O grandinės stiprumas visada priklauso nuo silpniausios jos grandies.

1840 metais vokiečių chemikas Justas Liebigas, augindamas augalus sintetinėse terpėse, atrado, kad tam tikras skaičius ir kiekis cheminiai elementai ir jungtys. Kai kurie iš jų aplinkoje turi būti labai dideliais kiekiais, kiti – mažais kiekiais, o kiti – paprastai pėdsakų pavidalu. Ir kas ypač svarbu: kai kurių elementų negalima pakeisti kitais. Aplinka, kurioje gausu visų elementų, išskyrus vieną, užtikrina augalo augimą tik tol, kol pastarasis išsenka. Taigi augimą riboja vieno elemento trūkumas, kurio kiekis buvo mažesnis už reikalaujamą minimumą. Šis J. Liebigo suformuluotas dėsnis, susijęs su cheminių edafinių veiksnių vaidmeniu augalų gyvenime ir jo vadinamas minimumo dėsniu, turi, kaip vėliau paaiškėjo, universalų ekologinį pobūdį ir atlieka svarbų vaidmenį ekologija.

Minimalumo dėsnis: „ Jeigu aptariamam organizmui pasirodo palankios visos aplinkos sąlygos, išskyrus tą, kuri yra nepakankamai pasireiškusi (kurios vertė artėja prie ekologinio minimumo), tai šiuo atveju lemiama tampa ši paskutinė sąlyga, vadinama ribojančiu veiksniu. dėl atitinkamo organizmo gyvybės ar mirties, taigi ir jo buvimo ar nebuvimo tam tikroje ekosistemoje.

2. Šelfordo tolerancijos dėsnis.

1913 m. amerikiečių ekologas W. Shelfordas apibendrino Liebigo minimumo dėsnį, atradęs, kad be apatinės intensyvumo ribos yra ir viršutinė veiksnių intensyvumo riba. išorinę aplinką, kuri apibrėžia viršutinę intensyvumo diapazono ribą, atitinkančią normalios organizmų gyvenimo sąlygas. Šioje formuluotėje įstatymas, vadinamas ekologiniu tolerancijos dėsniu, pradėjo turėti bendresnį universalų pobūdį.

Tolerancijos dėsnis (lat. tolerancija- kantrybės): „Kiekvienam organizmui būdingas ekologinis minimumas ir kiekvieno aplinkos veiksnio intensyvumo ekologinis maksimumas, kurio ribose galima gyvybės veikla.

Aplinkos faktoriaus diapazonas tarp minimalaus ir maksimalaus vadinamas tolerancijos diapazonu arba sritimi.

Nepaisant daugybės aplinkos veiksnių, galima nustatyti keletą bendrų jų poveikio pobūdžio ir gyvų organizmų reakcijų modelių.

Vadinamas gyvybei palankiausio veiksnio kiekybinis diapazonas ekologinis optimalus (lot. optimus -

geriausias).

Faktoriaus reikšmės, esančios slopinimo zonoje, vadinamos ekologinis pesimumas (lot. pesimumas– pats blogiausias).

Atitinkamai vadinamos minimalios ir didžiausios faktoriaus, dėl kurio įvyksta mirtis, reikšmės ekologinis minimumas ir ekologinis maksimumas .

Tai iliustruota grafiškai 3-1 pav. 3-1 pav. kreivė paprastai nėra simetriška.

Pavyzdžiui, tokiam veiksniui kaip temperatūra, ekologinis maksimumas atitinka temperatūrą, kurioje sunaikinami fermentai ir baltymai (+50 ¸ +60 ° C). Tačiau atskiri organizmai gali egzistuoti net ir su daugiau aukšta temperatūra. Taigi Komčiatkos ir Amerikos karštuosiuose šaltiniuose dumblių buvo rasta esant t > +80 °C. Žemutinė temperatūros riba, kuriai esant galima gyvybė, yra apie –70 °C, nors krūmai Jakutijoje neužšąla net esant tokiai temperatūrai. Pristabdytoje animacijoje (gr. anabiozė- išlikimas), t.y. neaktyvioje būsenoje kai kurie organizmai išgyvena esant absoliučiam nuliui (-273 °C).

Ryžiai. 3-1. Gyvenimo aktyvumo priklausomybė nuo intensyvumo

aplinkos veiksnys.

Galima suformuluoti keletą nuostatų, kurios papildo tolerancijos dėsnį:

1. Organizmai gali turėti platų vieno aplinkos veiksnio tolerancijos diapazoną, o kitokio – siaurą.

2. Paprastai labiausiai paplitę organizmai, turintys platų tolerancijos diapazoną daugeliui veiksnių.

3. Jei sąlygos vienam aplinkos veiksniui nėra optimalios tam tikrai rūšiai, tai kitų aplinkos veiksnių tolerancijos diapazonas gali susiaurėti. Pavyzdžiui, kai azoto kiekis dirvožemyje yra artimas minimumui, sumažėja javų atsparumas sausrai.

4. Veisimosi sezono metu tolerancijos diapazonas linkęs siaurėti.

Organizmai, turintys siaurą tolerancijos diapazoną, arba siaurai pritaikytos rūšys, galinčios egzistuoti tik su nedideliais koeficiento nuokrypiais nuo optimalios vertės, vadinami. stenobiontai arba stenoekai (gr. stenos- siauras, ankštas).

Organizmai, turintys platų tolerancijos diapazoną, arba plačiai pritaikytos rūšys, galinčios atlaikyti dideles aplinkos veiksnių svyravimų amplitudes, vadinami. eurybiontai, arba euryecai (gr. eurys- platus).

Organizmų savybė prisitaikyti prie egzistavimo tam tikrame aplinkos veiksnių diapazone vadinama ekologinis plastiškumas .

Ši sąvoka artima ekologiniam plastiškumui ekologinis valentingumas , kuris apibrėžiamas kaip organizmo gebėjimas gyventi įvairiose aplinkose.

Taigi stenobiontai yra ekologiškai neplastiški, t.y. nėra atsparūs, turi mažą ekologinį valentingumą; Atvirkščiai, eurybiontai yra ekologiškai plastiški, t.y. yra atsparesni ir pasižymi dideliu ekologiniu valentingumu.

Norint nurodyti organizmų ryšį su konkrečiu veiksniu, prie jo pavadinimo pridedami priešdėliai: steno- Ir kaskart -. Taigi, atsižvelgiant į temperatūrą, yra stenoterminė (nykštukas beržas, bananmedis) ir euriterminis (vidutinio klimato augalų) rūšys; kalbant apie druskingumą - stenohalinas ( karosas, plekšnė) ir eurihalinas (stickleback); šviesos atžvilgiu - stenofoninis (eglė) ir eurifoninis (erškėtuogės) ir kt.

Steno- ir euribiontizmas paprastai pasireiškia vieno ar kelių veiksnių atžvilgiu. Eurybiontai paprastai yra plačiai paplitę. Daugelis paprastų eurybiontų (bakterijų, grybų, dumblių) yra kosmopolitiški. Stenobiontai, priešingai, turi ribotą paplitimo plotą. Organų ekologinis plastiškumas ir ekologinis valentingumas dažnai keičiasi pereinant iš vienos raidos stadijos į kitą; jauni asmenys, kaip taisyklė, yra labiau pažeidžiami ir reiklesni aplinkos sąlygoms nei suaugusieji.

Kartu organizmai nėra fizinių aplinkos sąlygų vergai; jie prisitaiko ir keičia aplinkos sąlygas taip, kad susilpnintų ribojančio veiksnio įtaką. Toks ribojančių veiksnių kompensavimas ypač efektyvus bendruomenės lygmeniu, bet įmanomas ir gyventojų lygmeniu.

Rūšys, turinčios platų geografinį paplitimą, beveik visada sudaro lokaliai pritaikytas populiacijas, vadinamas ekotipai . Jų optimalumas ir tolerancijos ribos atitinka vietines sąlygas. Ekotipų atsiradimą kartais lydi įgytų savybių ir savybių genetinė konsolidacija, t.y. iki rasių atsiradimo.

Gyvi organizmai ilgą laiką santykinai stabiliomis sąlygomis jie praranda savo ekologinį plastiškumą, o tie, kurie buvo veikiami reikšmingų faktoriaus svyravimų, tampa jam tolerantiškesni, t.y. padidinti aplinkos plastiškumą. Gyvūnams ribojančius veiksnius galima kompensuoti dėl prisitaikančio elgesio – jie vengia kraštutinių ribojančių veiksnių verčių.

Artėjant ekstremalioms sąlygoms jis didėja energijos kaina prisitaikymas. Jei į upę išleidžiamas perkaitintas vanduo, žuvys ir kiti organizmai beveik visą savo energiją išleidžia susidorodami su šiuo stresu. Jiems trūksta energijos gauti maisto, apsisaugoti nuo plėšrūnų ir daugintis, todėl jie išnyksta.

Taigi, organizmai gamtoje priklauso nuo:

Ribojantys veiksniai. Liebigo „Minimumumo įstatymas“

Aišku, kad poreikiai skirtingų tipų skirtingos kiekvienoje konkrečioje aplinkoje. Tačiau kartu su tuo yra mažiausiai veiksnių, būtinų gyvam organizmui egzistuoti. Vadinamojoje stacionarioje būsenoje (sistemos būsena yra daugiau ar mažiau stabili ir nėra pereinama) ribinė medžiaga bus medžiaga, kurios kiekis yra artimiausias būtino minimumo. Pirmą kartą minimalaus reikalingos medžiagos kiekio klausimą ėmėsi J. Liebigas, kuris 1840 m., dar gerokai prieš termino „ekologija“ atsiradimą, remdamasis augalų mineralinės mitybos tyrimais, ištyrė jų augimo priklausomybė nuo tam tikrų cheminių elementų ar medžiagų. Remdamasis savo tyrimais, J. Liebigas išvedė vadinamąjį minimumo dėsnį: augalų augimas priklauso ne tiek nuo visų medžiagų buvimo, kiek nuo minimalaus medžiagos kiekio, kurio nebuvimas savo ruožtu lemia augimo sulėtėjimas. Vieno elemento trūkumo kompensavimas kitu neveikia. Medžiaga, kurios randama minimaliais kiekiais, reguliuoja derlių ir lemia jo dydį bei stabilumą laikui bėgant.

Laikui bėgant į šį dėsnį buvo padaryti tam tikri papildymai, tačiau jie nepakeitė paties įstatymo esmės (temperatūra, laikas ir pan.), o gerokai apsunkino nustatyto modelio taikymą. Be to, nuo to laiko, kai J. Liebig nustatė šį modelį, mokslininkai pastebėjo, kad taikant jį praktikoje, jį reikia paaiškinti. Taikant minimumo dėsnį, Yu Odumas siūlo naudoti pagalbinius principus, kurie, jo nuomone, turėtų būti du.

Pirmasis pagalbinis principas yra ribojantis principas: Liebigo dėsnis be paaiškinimo gali būti taikomas tik stacionarios būsenos sąlygoms, kai energijos ir medžiagų antplūdį reguliuoja nuotėkis, tai yra, sistema yra pusiausvyros būsenoje.

Yu Odum atkreipia dėmesį į tai, kad sistemai būdinga dinamika, todėl ribojimo principo įvedimas apribos klaidas, atsirandančias atliekant ilgalaikius ekosistemų tyrimus.

Antrasis pagalbinis principas yra susijęs su veiksnių sąveika. Pastebėta, kad tam tikromis sąlygomis didelės koncentracijos arba pakankamai tam tikra medžiaga, arba antrojo ribojančio veiksnio veikimas gali pakeisti minimalaus medžiagos kiekio poreikį.

Pavyzdys galėtų būti kalcio naudojimo vėžiagyviais pakeitimas stronciu arba toks modelis: saulėje augantiems augalams cinko reikia mažiau, todėl cinkas nustoja būti ribojančiu elementu. Antrasis pagalbinis

principą, kurį pristatė Yu Odum, rodo sistemos būklės analizės remiantis netinkamumą mažas kiekis elementai. Jis tvirtina, kad atliekant bet kokį aplinkos tyrimą būtina atlikti išsamią analizę.

Aplinkos veiksnių sąveika. Shelfordo „Tolerancijos įstatymas“

Kaip parodė Liebigo tyrimai, gyvo organizmo vystymąsi lemia ne tik vienų ar kitų faktorių trūkumas, bet ir jų perteklius. Taigi, kiekvienas organizmas turi savo ribas, kurios svyruoja tarp minimumo ir maksimumo, tai yra optimalaus, užtikrinančio organizmo egzistavimą. Kiekviena rūšis turi savo ribas. Maksimumo ir minimumo ribojančio vaidmens ir optimalių sąlygų būtinybės rūšiai egzistuoti sampratą pristatė V. Shelfordas (1913). Jo principas geriau žinomas kaip tolerancijos įstatymas;

Natūralus organizmo egzistavimą ribojantis veiksnys gali būti minimalus arba maksimalus poveikis aplinkai, kurių intervalas lemia organizmo ištvermės (tolerancijos) šiam veiksniui laipsnį.

Yu Odum (1975) pateikia keletą Shelfordo dėsnio papildymų, susijusių su aplinkos veiksnių poveikio ir gyvų organizmų reakcijos į juos įvairove:

Organizmai turi platesnį tolerancijos diapazoną kiekvienam veiksniui, o kitam – siauresniu diapazonu;

Organizmai, turintys didelį tolerancijos diapazoną, yra plačiai paplitę;

Jei vieno aplinkos veiksnio nulemtos egzistavimo sąlygos kinta daugiau nei optimalus, tai pasikeičia ir tolerancijos kitiems aplinkos veiksniams diapazonas;

Gamtoje organizmai dažnai atsiduria tokiomis sąlygomis, kurios toli gražu nėra optimaliai nustatytos atliekant laboratorinius eksperimentus;

Dauginimosi ir augimo laikotarpis, kaip taisyklė, šiuo metu yra labai svarbus;

Yu Odum paaiškinimai labai padeda išsiaiškinti rezultatų, gautų atliekant aplinkos tyrimus, nevienalytiškumą. Vadinasi, atliekant bet kokį aplinkos tyrimą, būtina nuodugniai išanalizuoti ne tik aplinkos fizikines ir chemines sąlygas ar gyvų organizmų įtakos vieni kitiems laipsnį, bet ir organizmo egzistavimo fazes. Optimalių sąlygų įtaką tam tikrų organizmų augimui, dauginimuisi ir egzistavimui gali aiškiai parodyti pasėlių vystymosi ir derėjimo greitis, priklausantis nuo temperatūros parametrų. Tie, kurie auga optimaliomis sąlygomis, augs greičiau ir sunoksta anksčiau nei tie, kurie auga artimomis kritinėms sąlygoms.

Ryžiai. 2.3. Augalų augimas temperatūros atžvilgiu (Nazaruk, Senchina, 2000)

Norint apibūdinti rūšių tolerancijos amplitudę ekologijoje, vartojami keli terminai. Prie ekofaktoriaus pavadinimo, apibūdinančio poveikį gyvam organizmui, pridedami du žodžiai: sten (gr. Stenos) – siauras ir evry (gr. Euros – platus) stenoterminis – euriterminis temperatūros atžvilgiu.

Stenohidriniai - eurihidriniai - // - vandenys

Stenophagnia - euryphagnium - // - maistas

Stenohalinas - Euryhaline - // - druskingumas

Stenooykny - evrioykny - // - gyvenamosios vietos

Pavyzdys: skirtingų žuvų ikrai vystosi, kai skirtingos temperatūros. Jei lašišų kiaušiniai vystosi nuo 0 iki 14 ° C temperatūroje, o optimali temperatūra yra 4 ° C, tada, palyginti su varlių kiaušiniais, jie bus stenoterminiai, nes varlių kiaušinių vystymosi temperatūros ribos yra nuo 0 ° C iki 30 ° C. optimali temperatūra yra 22 ° C.

Pagrindinių aplinkos veiksnių sąveika gali priklausyti nuo sistemoje vykstančių pokyčių, tai yra nuo abiotinių ir biotinių veiksnių sąveikos. Saulės spinduliuotės pokyčiai (šviesa, kaip žinoma, priklauso pagrindiniams klimato veiksniams) lemia žemės paviršiaus apšvietimo pokyčius, o tai savo ruožtu gali sukelti fotoperiodizmo pokyčius gyvūnų ir augalų gyvenime. Apšvietimo pokyčiai gali lemti tam tikros sistemos temperatūros ir drėgmės pokyčius. Drėgmės padidėjimas kartu su saulės spinduliuote gali pakeisti temperatūros režimą. Ryškus pavyzdys veiksnių sąveika gali būti miškas, kuriame sluoksniavimasis ir pokyčiai tam tikruose biotiniuose ir abiotiniai veiksniai gerai išreikštas. Užkarpatijai, ypač kalnuotai regiono daliai, būdingas per didelis gyvulių ganymas, dėl to greitai sutrinka miško plotų funkcionavimas, kur šakos ir lapai nugraužiami iki tam tikro aukščio, jokio ataugimo. Dažnai žmogus veikia kaip pagrindinis biotinis ekosistemos elementas ir savo aktyvumo dėka atsiranda naujo tipo sistemos. Geras pavyzdys šiuo atžvilgiu yra aukštakalnės Karpatų pievos. Ilgą laiką tikėjo, kad aukštų kalnų pievos (Rūnos kalnas, Krasnaja, Tyapiš ir kt.) gamtos dariniai. Šios nuomonės klaidingumą rodo profesoriaus S. S. eksperimentas. Fodoras. Jie pastebėjo, kad ekologinių veiksnių visuma atskirų sričių aukštumos nebūdingos subalpinėms pievoms. Norėdamas patikrinti šios prielaidos teisingumą, jis įkūrė eksperimentą Runos slėnyje (1428 m virš jūros lygio), siekdamas atkurti viršutinę miško ribą. Dirbtiniai sodinimai buvo stebimi 35 metus spygliuočių medžių. Visi medžiai pasodinti ši vieta, jaustis puikiai, tai yra ekofaktorių kompleksas suteikia jiems optimalias sąlygas egzistavimą. Išvada: didžioji dauguma Karpatų slėnių yra dirbtiniai, sukurti žmogaus. Kiekviena rūšis ar rūšių grupė pasirenka sąlygas, užtikrinančias jai optimalų egzistavimą, tai yra, ji pasiskirsto pagal sąlygų gradientą.

Pagrindas aplinkos charakteristikos organizmai yra pagrįsti jų reakcija į aplinkos veiksnių įtaką. Organizmas gali išgyventi tik tam tikro kintamumo diapazone šis veiksnys, kuri dar vadinama amplitude. Tiek labai didelės (maksimalios), tiek labai mažos (mažos) aplinkos veiksnių reikšmės gali būti žalingos organizmui. Kritinė tam tikro veiksnio vertė, išreikšta skaičiais, viršijanti arba žemiau kurios organizmas negali egzistuoti, vadinama kritiniu tašku. Tarp šių kritinių verčių yra aplinkos tolerancijos zona (2.4 pav.).

Aplinkos tolerancijos zonoje aplinkos veiksnių intensyvumas skiriasi. Kartu su kritiniais taškais yra ir pesimalinių zonų, kuriose organizmo veikla yra labai apribota veiksmų. išorinės sąlygos. Toliau – komforto zonos, kuriose aiškiai sustiprėja aplinkos apsauga.

kūno akcijos. Centre yra optimali zona, kuri palanki organizmo funkcionavimui.

Santykių schemą aplinkos tolerancijos diapazone 1924 metais pasiūlė vokiečių ekologas ir zoogeografas R. Hesse, pavadinęs ją aplinkos veiksnių valentiškumu. Verta paminėti, kad kreivė, atspindinti aplinkos valentingumą tolerancijos zonoje, ne visada yra simetriška, o optimali zona yra centre. Pavyzdžiui, gėlo vandens organizmams optimalumas yra apatinėje druskos kiekio vandenyje riboje, o jūros organizmams – priešingoje faktoriaus kintamumo dalyje tolerancijos zonoje, kur druskos kiekis yra didelis.

1. Bendrosios nuostatos. Aplinka – tai viskas, kas supa organizmą, t.y. tai ta gamtos dalis, su kuria organizmas tiesiogiai arba netiesiogiai sąveikauja.

Pagal aplinką Mes suprantame aplinkos sąlygų, turinčių įtakos organizmų gyvenimui, kompleksą. Sąlygų kompleksas susideda iš įvairių elementų – aplinkos veiksniai. Ne visi jie vienoda jėga veikia organizmus. Taigi stiprus vėjas žiemą nepalankus stambiems, atvirai gyvenantiems gyvūnams, tačiau mažesniems, kurie slepiasi po sniegu ar urveliuose, gyvena žemėje, tai neturi jokios įtakos. Vadinami tie veiksniai, kurie daro kokią nors įtaką organizmams ir sukelia juose adaptacines reakcijas aplinkos veiksniai .

Aplinkos veiksnių įtaka veikia visus organizmų gyvenimo procesus ir, svarbiausia, jų medžiagų apykaitą. Organizmų prisitaikymai prie savo aplinkos vadinami adaptacijos. Gebėjimas prisitaikyti yra viena iš pagrindinių gyvybės savybių apskritai, nes ji suteikia pačią jos egzistavimo galimybę, organizmų gebėjimą išgyventi ir daugintis.

2. Aplinkos veiksnių klasifikacija. Aplinkos veiksniai turi skirtingą pobūdį ir specifinius veiksmus. Pagal savo prigimtį jie skirstomi į dvi dalis didelės grupės: abiotinis ir biotinis. Jei veiksnius skirstome pagal jų atsiradimo priežastis, tai juos galima skirstyti į natūralius (gamtinius) ir antropogeninius. Antropogeniniai veiksniai taip pat gali būti abiotiniai ir biotiniai.

Abiotiniai veiksniai(arba fizikiniai ir cheminiai veiksniai) – temperatūra, šviesa, pH, druskingumas, radioaktyvioji spinduliuotė, slėgis, oro drėgmė, vėjas, srovės. Tai visos savybės negyvoji gamta kurie tiesiogiai ar netiesiogiai veikia gyvus organizmus.

Biotiniai veiksniai – tai gyvų būtybių įtakos viena kitai formos. Aplinkinis organinis pasaulis yra neatsiejama kiekvienos gyvos būtybės aplinkos dalis. Abipusiai ryšiai organizmai yra populiacijų ir biocenozių egzistavimo pagrindas.

Antropogeniniai veiksniai– tai žmogaus veiksmų formos, kurios lemia gamtos, kaip kitų rūšių buveinės, pokyčius arba tiesiogiai veikia jų gyvenimą.

Aplinkos veiksnių poveikis gali sukelti:

– į rūšių pašalinimą iš biotopų (biotopo, teritorijos pasikeitimas, populiacijos arealo kitimas; pvz.: paukščių migracija);

– į vaisingumo (gyventojų tankumo, reprodukcijos pikas) ir mirtingumo (mirties, greitai ir staigiai keičiantis aplinkos sąlygoms) pokyčius;

– prie fenotipinio kintamumo ir prisitaikymo: modifikacijų kintamumas – adaptyvios modifikacijos, žiemos ir vasaros žiemos miegas, fotoperiodinės reakcijos ir kt.

3. Ribojantys veiksniai .Shelfordo ir Liebigo dėsniai

Kūno reakcija faktoriaus poveikis nustatomas pagal šio faktoriaus dozę. Labai dažnai aplinkos veiksnius, ypač abiotinius, organizmas toleruoja tik tam tikrose ribose. Veiksnio poveikis yra veiksmingiausias esant tam tikram optimaliam tam tikram organizmui. Aplinkos veiksnio veikimo diapazonas ribojamas iki atitinkamo kraštutinumo slenkstinės vertės(minimalūs ir didžiausi taškai) tam tikro veiksnio, kuriam esant galimas organizmo egzistavimas. Didžiausia ir mažiausia toleruotina faktoriaus vertė yra kritiniai taškai, po kurių įvyksta mirtis. Ištvermės ribos tarp kritinių taškų vadinamos aplinkosaugos valentingumas arba tolerancija gyvos būtybės konkrečių aplinkos veiksnių atžvilgiu. Gyventojų tankio pasiskirstymas paklūsta normalusis pasiskirstymas. Kuo didesnis gyventojų tankis, tuo didesnis artimesnę vertę koeficientas prie vidutinės vertės, kuri yra vadinama šio parametro rūšies ekologiniu optimalumu. Šis gyventojų tankio, taigi ir gyvybinės veiklos, pasiskirstymo dėsnis vadinamas bendroji teisė biologinis atsparumas.

Veiksnio naudingo poveikio tam tikros rūšies organizmams diapazonas vadinamas optimali zona(arba komforto zona). Optimalaus, minimumo ir maksimumo taškai sudaro tris pagrindinius taškus, nulemiančius kūno reakcijos į tam tikrą veiksnį galimybę. Kuo didesnis nukrypimas nuo optimalaus, tuo ryškesnis slopinamasis šio faktoriaus poveikis organizmui. Šis faktorių verčių diapazonas vadinamas pesimumo zona(arba priespaudos zona). Svarstomi veiksnio įtakos organizmui modeliai yra žinomi kaip optimali taisyklė .

Nustatyti kiti modeliai, apibūdinantys organizmo ir aplinkos sąveiką. Vieną jų 1840 metais įsteigė vokiečių chemikas J. Liebigas ir gavo pavadinimą Liebigo minimumo dėsnis, pagal kurią augalų augimą riboja vieno nebuvimas biogeninis elementas, kurio koncentracija yra minimali. Jei yra kitų elementų pakankamas kiekis, o šio vieno elemento koncentracija nukris žemiau normalios, augalas mirs. Tokie elementai vadinami ribojančiais veiksniais. Taigi organizmo egzistavimą ir ištvermę lemia silpniausia jo aplinkos poreikių komplekso grandis. Arba santykinis veiksnio poveikis organizmui yra didesnis, tuo labiau šis veiksnys artėja prie minimumo, palyginti su kitais. Derliaus dydį lemia buvimas dirvoje to maistinio elemento, kurio poreikis yra mažiausiai patenkintas, t.y. Šio elemento yra minimalus kiekis. Didėjant jo kiekiui, derlius didės, kol bus mažiausia kito elemento.

Vėliau minimumo dėsnis pradėtas aiškinti plačiau, o šiuo metu kalbama apie ribojančius aplinkos veiksnius. Aplinkos veiksnys vaidina ribojantį vaidmenį tuo atveju, kai jo nėra arba jis yra mažesnis kritinis lygis, arba viršija didžiausią leistiną ribą. Kitaip tariant, šis veiksnys lemia organizmo gebėjimą bandyti įsiveržti į tam tikrą aplinką. Tie patys veiksniai gali būti ribojantys arba ne. Pavyzdys su šviesa: daugumai augalų tai būtinas veiksnys kaip energijos tiekėjas fotosintezei, o grybams ar giliavandeniams ir dirvožemio gyvūnams šis veiksnys nėra būtinas. Fosfatai viduje jūros vandens– planktono vystymąsi ribojantis veiksnys. Deguonis dirvožemyje nėra ribojantis veiksnys, tačiau vandenyje jis yra ribojantis veiksnys.

Liebigo dėsnio pasekmė: bet kurio ribojančio veiksnio trūkumą ar per didelę gausą gali kompensuoti kitas veiksnys, keičiantis organizmo požiūrį į ribojantį veiksnį.

Tačiau ribojančios reikšmės turi ne tik tie veiksniai, kurių yra mažiausiai. Pirmą kartą kilo mintis apie ribojančią įtaką maksimali vertė koeficientą, prilygstantį minimumui, 1913 metais išreiškė amerikiečių zoologas V. Shelfordas. Pagal suformuluotą Shelfordo tolerancijos dėsnis rūšies egzistavimą lemia bet kurio iš veiksnių, kurių lygis yra artimas tam tikro organizmo tolerancijos ribai, trūkumas ir perteklius. Šiuo atžvilgiu vadinami visi veiksniai, kurių lygis artėja prie kūno ištvermės ribos ribojantis .

4. Aplinkos veiksnių dažnis. Veiksnio veikimas gali būti: 1) reguliariai periodiškas, keičiantis smūgio stiprumą, atsižvelgiant į paros laiką, metų sezoną arba atoslūgių ir atoslūgių vandenyne ritmą; 2) nereguliarus, be aiškaus periodiškumo, pavyzdžiui, katastrofiški reiškiniai – audros, liūtys, viesulai ir pan.; 3) nukreipta per tam tikrą laikotarpį, pavyzdžiui, visuotinis atšalimas arba vandens telkinių užaugimas.

Organizmai visada prisitaiko prie viso sąlygų komplekso, o ne prie vieno faktoriaus. Bet į sudėtingas veiksmas aplinkos vertė individualūs veiksniai nelygus. Veiksniai gali būti pagrindiniai (pagrindiniai) ir antraeiliai. Pagrindiniai veiksniai skirtingiems organizmams skiriasi, net jei jie gyvena toje pačioje vietoje. Jie taip pat skiriasi vienam organizmui skirtingais jo gyvenimo laikotarpiais. Taigi ankstyvo pavasario augalams pagrindinis veiksnys yra šviesa, o po žydėjimo - drėgmė ir gausa. maistinių medžiagų.

Pirminis periodiniai veiksniai (kasdienis, mėnulis, sezoninis, metinis) – vyksta organizmų adaptacija, įsišaknijusi iš paveldimo pagrindo (genų fondo), nes šis periodiškumas egzistavo prieš gyvybės atsiradimą Žemėje. Klimato zona, temperatūra, atoslūgiai, apšvietimas. Būtent su pagrindiniais periodiniais veiksniais klimato zonos, kurie lemia rūšių pasiskirstymą Žemėje.

Antrinės periodiniai veiksniai. Veiksniai, atsirandantys dėl pirminių veiksnių pokyčių (temperatūra – drėgmė, temperatūra – druskingumas, temperatūra – paros laikas).

5. Abiotiniai veiksniai. Universalios grupės: klimatiniai, edafiniai, vandens aplinkos veiksniai. Gamtoje vyksta bendra veiksnių sąveika. Principas atsiliepimai: toksiškų medžiagų išsiskyrimas sunaikino mišką - mikroklimato pasikeitimas - ekosistemos pasikeitimas.

1)Klimato veiksniai. Priklauso nuo pagrindinių veiksnių: platumos ir žemynų padėties. Klimato zonavimas lėmė biogeografinių zonų ir juostų susidarymą (tundros zona, stepių zona, taigos zona, lapuočių miškų zona, dykumų ir savanų zona, sub atogrąžų miškai, atogrąžų miškų zona). Vandenynas yra padalintas į Arkties-Antarkties, borealinę, subtropinę ir atogrąžų-ekvatorinę zonas. Yra daug antrinių veiksnių. Pavyzdžiui, musoninės klimato zonos, kurios sudaro unikalų gyvūną ir flora. Didžiausią įtaką temperatūrai turi platuma. Žemynų padėtis yra klimato sausumo ar drėgmės priežastis. Vidiniai regionai yra sausesni nei periferiniai, o tai daro didelę įtaką gyvūnų ir augalų diferenciacijai žemynuose. Vėjo režimas (neatsiejama klimato faktoriaus dalis) vaidina nepaprastai svarbų vaidmenį svarbus vaidmuo formacijoje gyvybės formų augalai.

Svarbiausi klimato veiksniai: temperatūra, drėgmė, šviesa.

Temperatūra. Viskas, kas gyvena, yra temperatūros diapazone - nuo 00 iki 500C. Tai mirtina temperatūra. Išimtys. Erdvė šalta. Euriterminiai1 ir stenoterminiai organizmai. Šaltį mėgstantis stenoterminis ir šilumą mėgstantis stenoterminis. Bedugnės aplinka (0˚) yra pati pastoviausia aplinka. Biogeografinė zona (arktinė, borealinė, subtropinė ir tropinė). Poikiloterminiai organizmai yra šalto vandens organizmai, kurių temperatūra kinta. Kūno temperatūra artėja prie aplinkos temperatūros. Homeoterminiai – šiltakraujai organizmai, kurių vidinė temperatūra gana pastovi. Šie organizmai turi didelių privalumų naudojant aplinką.

Drėgmė. Vanduo dirvožemyje ir vanduo ore yra veiksniai, kurie turi didelę reikšmę gyvenime organinis pasaulis.

Hidrobiontai (vandeniniai) – gyvena tik vandenyje. Hidrofilai (hidrofitai) – labai drėgna aplinka (varlės, sliekų). Kserofilai (kserofitai) yra sausringo klimato gyventojai.

Šviesa. Nustato autotrofinių organizmų egzistavimą (chlorofilo sintezė), kurie sudaro svarbiausią trofinių grandinių lygį. Bet yra augalų be chlorofilo (grybeliai, bakterijos – saprofitai, kai kurios orchidėjos).

2)Edafiniai veiksniai. Visi fiziniai ir cheminės savybės dirvožemis Daugiausia paveikia dirvožemio gyventojus.

3)Vandens aplinkos veiksniai. Temperatūra, slėgis, cheminė sudėtis (deguonis, druskingumas). Pagal druskos koncentracijos laipsnį vandens aplinka organizmai yra: gėlo vandens, sūraus vandens, jūrinio eurihalino ir stenohalino (t. y. gyvenantys atitinkamai plataus ir siauro druskingumo diapazono sąlygomis). Autorius temperatūros koeficientas organizmai skirstomi į šalto vandens ir šilto vandens, taip pat į kosmopolitų grupę. Pagal savo gyvenimo būdą vandens aplinkoje (gylį, slėgį) organizmai skirstomi į planktoninius, bentosinius, giliavandenius ir sekliuosius.

6. Biotiniai veiksniai. Tai veiksniai, kurie kontroliuoja organizmų ryšius populiacijose ar bendruomenėse. Yra du pagrindiniai tokių santykių tipai:

– intraspecifinė – populiacija ir tarppopuliacija (demografinė, etologinė);

7. Antropogeniniai veiksniai. Nors žmogus daro įtaką laukinė gamta Keičiantis abiotiniams veiksniams ir biotiniams rūšių ryšiams, žmogaus veikla planetoje išryškėja kaip ypatinga jėga. Pagrindiniai būdai antropogeninė įtaka yra: augalų ir gyvūnų importas, buveinių mažinimas ir rūšių naikinimas, tiesioginis poveikis augalinei dangai, žemės arimas, miškų kirtimas ir deginimas, naminių gyvūnų ganymas, šienavimas, sausinimas, drėkinimas ir laistymas, oro tarša, ruderalinės buveinės (šiukšlynai, dykvietės) ir sąvartynai, kultūrinių fitocenozių kūrimas. Prie to reikėtų pridėti įvairias augalininkystės ir gyvulininkystės veiklos formas, priemones, skirtas apsaugoti augalus, saugoti retus ir egzotiškos rūšys, medžioti gyvūnus, jų aklimatizaciją ir kt. Įtaka antropogeninis veiksnys Nuo žmogaus atsiradimo Žemėje jis nuolat stiprėjo. Šiuo metu mūsų planetos gyvojo paviršiaus ir visų rūšių organizmų likimas yra mūsų rankose žmonių visuomenė, priklauso nuo antropogeninės įtakos gamtai.

2.Triukšmo tarša. Apsauga nuo triukšmo.

Triukšmas (akustinis) tarša (anglų kalba Triukšmo tarša, vokiečių Lärm) – erzina triukšmo antropogeninės kilmės, sutrikdantis gyvų organizmų ir žmonių gyvenimą. Erzinantys garsai gamtoje egzistuoja (abiotiniai ir biotiniai), tačiau neteisinga juos laikyti tarša, nes gyvi organizmai prisitaikė jiems vyksta evoliucija .

Pagrindinis šaltinis triukšmo tarša yra transporto priemonių- automobiliai, geležinkelio traukiniai ir lėktuvai.

Miestuose triukšmo taršą gyvenamuosiuose rajonuose gali labai padidinti netinkamas miestų planavimas (pvz. oro uostas miesto ribose).

Be transporto (60÷80% triukšmo taršos), kiti svarbūs triukšmo šaltiniai miestuose yra pramonės įmonės, statybos ir renovacijos darbai, automobilio signalizacija, šuns lojimas, triukšmingi žmonės ir tt

Atėjus postindustrilinei erai atsiranda vis daugiau triukšmo taršos šaltinių (taip pat elektromagnetinis) taip pat atsiranda asmens namuose. Šio triukšmo šaltinis – buitinė ir biuro įranga.

Daugiau nei pusė gyventojų Vakarų Europa gyvena vietovėse, kur triukšmo lygis yra 55÷70 dB.

Apsauga nuo triukšmo

Kaip ir visi kiti tipai antropogeninis poveikis, aplinkos triukšmo taršos problema yra tarptautinio pobūdžio. Pasaulio sveikatos organizacija, atsižvelgdama į visuotinį aplinkos akustinės taršos pobūdį, parengė ilgalaikę triukšmo mažinimo miestuose ir miestuose programą. apgyvendintose vietovėse ramybė.
Rusijoje apsaugą nuo triukšmo reglamentuoja įstatymas Rusijos Federacija„Dėl aplinkos apsaugos“ (2002 m.) (55 straipsnis), taip pat Vyriausybės nutarimai dėl triukšmo mažinimo priemonių pramonės įmonės, miestuose ir kitose apgyvendintose vietovėse.
Apsauga nuo triukšmo – labai sudėtinga problema ir jai išspręsti reikalingas priemonių kompleksas: teisėkūros, techninės ir technologinės, urbanistinės, architektūrinės ir planavimo, organizacinės ir kt. žalingas poveikis triukšmo intensyvumą, veikimo trukmę ir kitus parametrus reglamentuoja norminiai teisės aktai. Gosstandart nustatė vienodus sanitarinius ir higienos standartus ir triukšmo ribojimo taisykles įmonėse, miestuose ir kitose gyvenamose vietose. Standartai yra pagrįsti tokiais triukšmo poveikio lygiais, kurių poveikis ilgą laiką nesukelia neigiamų pokyčių žmogaus organizme, būtent: 40 dB dieną ir 30 naktį. Leistini transporto triukšmo lygiai nustatomi 84–92 dB ribose ir laikui bėgant mažės.
Techninės ir technologinės priemonės apima apsaugą nuo triukšmo, kuri suprantama kaip kompleksinės techninės triukšmo mažinimo priemonės gamyboje (mašinų garsą izoliuojančių korpusų montavimas, garso sugertis ir kt.), transporte (emisijos duslintuvai, stabdžių trinkelių keitimas diskiniai stabdžiai, triukšmą sugeriantis asfaltas ir kt.).
Miesto planavimo lygmeniu apsauga nuo triukšmo poveikio gali būti pasiekta šiomis priemonėmis (Shvetsov, 1994):
- zonavimas pašalinant triukšmo šaltinius už pastato ribų;
- organizuoti transporto tinklą, neleidžiantį triukšmingiems greitkeliams važiuoti per gyvenamuosius rajonus;
- triukšmo šaltinių ir įrenginio pašalinimas apsaugines zonas aplink ir palei triukšmo poveikio šaltinius ir žaliųjų erdvių organizavimą;
- magistralinių kelių tiesimas tuneliuose, triukšmo apsaugančių pylimų ir kitų triukšmą sugeriančių kliūčių tiesimas triukšmo sklidimo takais (ekranai, iškasos, kalimo skylės);
Architektūrinės ir planavimo priemonės numato nuo triukšmo apsaugančius pastatus, t. y. pastatus, užtikrinančius patalpoms normalias akustines sąlygas naudojant konstrukcines, inžinerines ir kitas priemones (langų sandarinimas, dvivėrės durys su prieškambariu, sienų apkalimas garsą sugeriančiomis medžiagomis, ir tt).
Tam tikrą indėlį saugant aplinką nuo triukšmo įneša transporto priemonių garso signalų, skrydžių virš miesto draudimas, orlaivių kilimo ir tūpimo ribojimas (arba draudimas) naktį ir kitos organizacijos.
šias priemones.

Tačiau vargu ar šios priemonės duos norimą poveikį aplinkai, jei nesuvokiamas pagrindinis dalykas: apsauga nuo triukšmo poveikio yra ne tik techninė, bet ir asociali problema. Būtina auklėti garso kultūra(Bon-Edarenko, 1985) ir sąmoningai vengti veiksmų, kurie prisidėtų prie aplinkos akustinės taršos didėjimo.

Ribojančių veiksnių dėsnis

Bendrame aplinkos slėgyje nustatomi veiksniai, kurie labiausiai riboja organizmų gyvenimo sėkmę. Tokie veiksniai vadinami ribojančiais arba ribojančiais. Paprasčiausias minimumo dėsnis, kurį J. Liebig suformulavo 1840 m., yra susijęs su sėkmingu pasėlių augimu ir produktyvumu, kuris priklauso nuo medžiagos, kuri yra minimali, palyginti su kitomis būtinomis agrocheminėmis medžiagomis. Vėliau (1909 m.) F. Blackmanas minimumo dėsnį aiškino plačiau, kaip bet kurio ekologinio veiksnio veikimą, kuris yra minimalus: aplinkos veiksniai, turintys didžiausią reikšmę konkrečiomis sąlygomis, ypač apriboja egzistavimo galimybę. rūšį tokiomis sąlygomis, nepaisant ir nepaisant optimalaus kitų viešbučio sąlygų derinio.

Be minimumo, V. Shelfordo dėsnis atsižvelgia ir į maksimalų aplinkos veiksnį: ribojantis veiksnys gali būti ir minimalus, ir maksimalus poveikis aplinkai.

Ribojančių veiksnių sąvokos vertė yra ta, kad ji yra tyrimo pradžios taškas sunkios situacijos. Galima nustatyti galimas silpnąsias aplinkos grandis, kurios gali pasirodyti svarbios arba ribojančios. Ribojančių veiksnių nustatymas yra esminis dalykas kontroliuojant organizmų gyvybinę veiklą. Pavyzdžiui, agroekosistemose labai rūgščiose dirvose kviečių derlių galima padidinti taikant įvairias agrotechnines intervencijas, tačiau geriausias efektas gaunamas tik kalkinant, kuris pašalins ribojantį rūgštingumo poveikį. Už sėkminga paraiška Ribojančių veiksnių dėsnis Praktikoje reikia laikytis dviejų principų. Pirmasis yra ribojantis, tai yra, įstatymas griežtai taikomas tik stacionariomis sąlygomis, kai energijos ir medžiagų įtekėjimas ir ištekėjimas yra subalansuoti. Antrasis atsižvelgia į veiksnių sąveiką ir organizmų prisitaikymą. Pavyzdžiui, kai kuriems augalams reikia mažiau cinko, jei jie neauga ryškioje saulės šviesoje. saulės šviesa, bet pavėsyje.

Ekologinė reikšmė individualūs veiksniai įvairios grupės ir organizmų rūšys yra labai įvairios ir reikalauja kompetentingos apskaitos.

2. Triukšmo tarša. Pagrindiniai parametrai

Garsų pasaulis yra neatsiejama žmonių, daugelio gyvūnų buveinės dalis, neabejingas kai kuriems augalams. Lapų ošimas, bangų čiurlenimas, lietaus garsas, paukščių čiulbėjimas – visa tai pažįstama žmonėms. Tuo tarpu įvairūs ir daugialypiai technogenezės procesai gerokai keitė ir keičia natūralų biosferos akustinį lauką, pasireiškiantį rimtu neigiamo poveikio veiksniu tapusia gamtinės aplinkos akustine tarša. Pagal vyraujančias idėjas, triukšmo tarša yra viena iš fizinės (banginės) aplinkos taršos formų, prie kurios neįmanoma prisitaikyti organizmų. Tai sukelia natūralaus triukšmo lygio perteklius ir nenormalus pokytis garso charakteristikos(periodiškumas, garso intensyvumas). Priklausomai nuo triukšmo stiprumo ir trukmės, jis gali padaryti didelę žalą sveikatai. Ilgalaikis triukšmo poveikis sukelia klausos pažeidimus. Triukšmas matuojamas bels (B).

Triukšmą kaip taršos veiksnį gyvenamuosiuose rajonuose žmonės suvokia gana individualiai. Triukšmo poveikio suvokimo diferenciacija skiriasi priklausomai nuo amžiaus, taip pat priklausomai nuo temperamento ir bendra būklė sveikata. Žmogaus klausos organas gali prisitaikyti prie kažkokio nuolatinio ar pasikartojančio triukšmo, tačiau visais atvejais tai neapsaugo nuo kokios nors patologijos atsiradimo ir išsivystymo. Triukšmo dirginimas yra viena iš miego sutrikimų priežasčių. To pasekmės lėtinis nuovargis, nervinis išsekimas, gyvenimo trukmės sumažėjimas, kuris, remiantis moksliniais tyrimais, gali būti 8-12 metų. Garso intensyvumo skalė parodyta 2.1 pav. Triukšmo stresas veikia visus aukštesni organizmai. Triukšmas, viršijantis 80-90 dB, turi įtakos hipofizės hormonų išsiskyrimui, kurie kontroliuoja kitų hormonų gamybą. Pavyzdžiui, gali padidėti kortizono išsiskyrimas iš antinksčių žievės. Kortizonas silpnina kepenų kovą su organizmui kenksmingomis medžiagomis. Tokio triukšmo įtakoje vyksta restruktūrizavimas energijos apykaitą raumenų audinyje. Per didelis triukšmas gali sukelti pepsines opas.

Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, reakcija į triukšmą iš išorės nervų sistema prasideda nuo 40 dB, o esant 70 dB ir daugiau, galimi reikšmingi pažeidimai. Taip pat organizme yra funkcinių sutrikimų, pasireiškiančių smegenų ir centrinės nervų sistemos veiklos pokyčiais, padidėjusiu kraujospūdžiu. Priimtinu triukšmo lygiu laikomas toks, kad jis netrikdytų garso komforto, nesukeltų nemalonių pojūčių, o esant ilgesniam poveikiui, nekinta fiziologinių rodiklių rinkinys. Triukšmo standartai yra suderinti su sanitariniais leistino triukšmo standartais.

Apskritai akustinės taršos mažinimo problema yra gana sudėtinga, todėl jos sprendimas turėtų būti pagrįstas integruotas požiūris. Vienas iš tikslingų, aplinką tausojančių kovos su triukšmu būdų yra maksimaliai sutvarkyti teritoriją. Augalai pasižymi išskirtiniu gebėjimu išlaikyti ir sugerti didelę garso energijos dalį. Tanki gyvatvorė gali 10 kartų sumažinti automobilių keliamą triukšmą. Įrodyta, kad didžiausią garsą izoliuojančią savybę pasižymi žaliosios pertvaros iš klevo (iki 15,5 dB), tuopos (iki 11 dB), liepų (iki 9 dB) ir eglės (iki 5 dB). Reguliuojant fizinės įtakos Aplinkosaugos raštingumas ir gyventojų kultūra yra labai svarbūs. Dažnai pats žmogus situaciją pablogina nukreipdamas į save arba imdamas išorinių poveikių susijusių su kasdieniu gyvenimu ar pramogine veikla.