Экологические факторы в биосфере. Классификация.

Экосистема – основное понятие в экологии. Биогеоценоз.

Экосистема, или экологическая система (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система), — биологическая система (биогеоценоз), состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществ и энергии между ними. Одно из основных понятий экологии.

Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь γη — земля + κοινός — сообщество) — однородный участок поверхности Земли (вместе образуют биоценотический по­кров Земли) с определённым составом живых организмов (биоценоз, живое вещество) и неживой окружающей среды, связанными потоками вещества, энергии и работающими как единый природный комплекс.

Представляет собой устойчивую экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Например: биогеоценоз соснового леса, биогеоценоз горной долины.

Особь. Вид. Популяция. Их существование в биосфере.

Особь — самостоятельно существующий организм, синоним понятия индивид.

Вид (лат. species – род, порода, вид) — основная структурная единица биологической систематики живых организмов (животных, растений и микроорганизмов). Таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию для получения в ряду поколений плодовитого потомства, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды.

Популяция (от лат. populatio — население) — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории (занимающих определённый ареал) и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп.

Эволюция биосферы. Эволюция организмов.

Эволюция биосферы – это закономерный процесс развития живой природы в сторону усложнения ее организации и прогрессивно нарастающей независимости от внешних условий [Бауэр 1935; Одум 1986 и др.]. Эволюция биосферы, обусловленная биогеохимической работой живого вещества, в свою очередь, стимулировала и направляла эволюцию видов организмов.

Эволюция (от лат. еvolutio – «развертывание») – процесс развития всех живых организмов, который сопровождается генетическими изменениями, адаптациями, видоизменениями и вымиранием отдельных популяций и видов, вследствие чего происходит изменения в экосистемах и биосферы в целом.

 

Воздействие человечества на круговорот веществ.

Обмен энергией и веществом, который осуществляется между различными структурными частями биосферы и определяется жизнедеятельностью живых организмов, называют биогеохимическим циклом. В совокупности биогеохимические циклы взаимосвязаны между собой и составляют динамическую основу существования жизни, при этом, каждый из них играет уникальную роль в эволюции биосферы.

В то же время, современная деятельность человека характеризуется изъятием природных ресурсов и привнесением (высвобождением) дополнительных химических веществ и их вовлечением в большой и малый круговороты.

Нарушение человеком природной среды в глобальном масштабе началось сравнительно недавно – в XX веке, когда произошло развитие промышленности, рост населения, и следовательно, рост потребления пищи. В дальнейшем активное извлечение ресурсов – в первую очередь углеводородов, позволило интенсифицировать производство, увеличить объем углекислого газа, выделяемого в атмосферу.

К настоящему времени деятельность человека – антропогенная деятельность привела к тому, что на Земле произошли нарушения круговоротов веществ. В первую очередь, это нарушение круговорота воды и опустынивание.

Экологические факторы в биосфере. Классификация.

Экологические факторы – это отдельные элементы среды обитания, которые воздействуют на организмы. Каждая из сред обитания отличается особенностями воздействия экологических факторов. По природе экологические факторы делят на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы – компоненты неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на организм. Их делят на следующие группы:

– климатические факторы (свет, температура, влажность, ветер, атмосферное давление и др.);

– геологические факторы (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.);

– орографические факторы, или факторы рельефа (высота местности над уровнем моря, крутизна местности – угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности – положение местности по отношению к сторонам света и др.);

– эдафические, или почвенно-грунтовые, факторы (гранулометрический состав, химический состав, плотность, структура, рН и др.);

– гидрологические факторы (течение, соленость, давление и др.).

Иначе абиотические факторы делят на физические и химические.

Биотические факторы – воздействие на организм других живых организмов.

В зависимости от вида воздействующего организма их разделяют на две группы:

– внутривидовые, или гомотипические, факторы – это влияние на организм особей этого же вида (зайца на зайца, сосны на сосну и т.д.);

– межвидовые, или гетеротипические, факторы – это влияние на организм особей других видов (волка на зайца, сосны на березу и т.д.).

В зависимости от принадлежности к определенному царству биотические факторы подразделяют на четыре основные группы:

– фитогенные факторы – это влияние на организм;

– зоогенные факторы – влияние животных;

– микогенные факторы – влияние грибов;

– микробогенные факторы – влияние микроорганизмов (вирусов, бактерий, простейших).

По типу взаимодействия различают протокооперацию, мутуализм, комменсализм, внутривидовую и межвидовую конкуренции, паразитизм, хищничество, аменсализм, нейтрализм.

Антропогенные факторы – деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.).

В зависимости от характера воздействий антропогенные факторы делят на две группы:

– факторы прямого влияния – это непосредственное (прямое) воздействие человека на организм (скашивание травы, вырубка леса, отстрел животных, отлов рыбы и т. д.);

– факторы косвенного влияния – это опосредованное (косвенное) воздействие на организм (загрязнение окружающей среды, разрушение местообитаний, беспокойство и т.д.).

В зависимости от последствий воздействия антропогенные факторы делят на следующие группы:

– положительные факторы – факторы, которые улучшают жизнь организмов или увеличивают их численность (разведение и охрана животных, посадка и подкормка растений, охрана окружающей среды и т. д.);

– отрицательные факторы – факторы, которые ухудшают жизнь организмов или снижают их численность (вырубка деревьев, отстрел животных, разрушение местообитаний и т.д.).

По характеру изменения во времени экологические факторы подразделяют на три группы.

Регулярно-периодические факторы – это факторы, меняющие свою силу в зависимости от времени суток, сезона года, ритма приливов и отливов (освещенность, температура, длина светового дня и т.д.).

Нерегулярные (непериодические) факторы – это факторы, не имеющие четко выраженной периодичности (наводнение, ураган, землетрясение, извержение вулкана, нападение хищника и т.д.).

Направленные факторы – это факторы, действующие на протяжении длительного промежутка времени в одном направлении (похолодание или потепление климата, зарастание водоема, эрозия почвы и т.д.).

По характеру ответной реакции организма на воздействие экологического фактора различают следующие группы экологических факторов.

Раздражители – факторы, вызывающие биохимические и физиологические изменения (адаптации).

Модификаторы – факторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения (адаптации).

Ограничители – факторы, обусловливающие невозможность существования организма в данных условиях и ограничивающие ареал его распространения.

Сигнализаторы – факторы, информирующие об изменении других факторов.

По принципу возможности потребления при взаимодействии с организмом экологические факторы подразделяют на ресурсы и условия.

Ресурсы – это экологические факторы среды обитания, которые организм потребляет, то есть их количество в результате взаимодействия с организмом может уменьшаться (пища, вода, солнечная энергия, кислород, углекислый газ и т.д.).

Условия – это экологические факторы среды обитания, которые организм не потребляет, то есть их количество не уменьшается, но они могут оказывать влияние на организм (температура, влажность, атмосферное давление, гравитационное поле и т.д.). Существуют и другие классификации экологических факторов, в зависимости от положенных в их основу критериев.