Понятие о биотических факторах

Биотические факторы – это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов – растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир – составная часть среды каждого живого существа.

Выделяют две группы факторов: фитогенные и зоогенные. Взаимоотношения между живыми организмами многообразны и разделяются на прямые и косвенные.

Фитогенные факторы

К фитогенным относят факторы воздействия растений друг на друга и окружающую среду. Среди них выделяют следующие группы:

· механические (контактное) или прямое действие – это охлестывание ветвями, сцепление и давление стволов и корней. Например, прямое воздействие является повреждение сосны и ели в смешанных лесах от отхлестывающего действия березы, в результате раскачивания ветром тонких веток березы, которые ранят кору и сбивают молодые иглы ели и сосны. Использование одним растением другого в качестве среды обитания называется эпитифитизмом. Растения, живущие на других растениях (ветки, стволы) без связи с почвой называются эпифитами.

Около 10% всех видов растений ведет эпифитный образ жизни;

· физиологические контакты – это такие взаимоотношения между растениями, как паразитизм, симбиоз, срастание корней и др.

- паразитизм – прямое физиологическое воздействие одного растения на другое. Например, повилика, питающаяся соками клевера или крапивы, угнетает или задерживает их рост.

- симбиоз – контакт между растениями обуславливает их взаимовыгодное сожительство. Симбиоз можно проследить между клубеньковыми бактериями-азотфиксаторами и большинством растений семейства бобовых. Бактерии из рода Rhizobium, живущие в клубеньках на корнях клевера, фасоли, сои, люпина, обеспечиваются пищей (углеводы) и местообитанием, а растения получают взамен от них доступную форму азота.

- анемофилия – это физиологический контакт, как опыление с помощью ветра растений, т. е. контактирующие растения могут находиться на значительном расстоянии одно от другого.

· косвенные трансбиотические взаимоотношения между растениями. В данном случае посредниками являются животные и микроорганизмы. Опыление растений насекомыми, получило название энтомофилия. Насекомые переносят пыльцу от одного растения к другому, осуществляя контакты между ними. Если птицы принимают участие в опылении, то этот процесс называется орнитофилией. В природе известно около 2000 птиц, опыляющих цветки в поисках нектара или при ловле насекомых.

· косвенные трансабиотические взаимоотношения между растениями выражаются в изменении окружающей среды. Например, изменение микроклимата растениями (ослабление солнечной радиации при затемнении почвы и др.) Деревья, затемняя почву, вытесняют из-под своего полотна светолюбивые виды растений, формируя среду для поселения теневых растений.

- аллелопатия – химическое взаимодействие между растениями. В процессе жизнедеятельности выделяют в окружающую среду химические вещества, воздействие которых по-разному сказывается на других растениях, что получило название аллелопатия (от греч. allelon – взаимный и pathos – страдание). Например, выделения фасоли отрицательно сказываются на росте яровой пшеницы. Фитонциды листьев черемухи, убивают многие виды бактерий, отпугивают мух. Токсичные для многих микроорганизмов выделяют летучие вещества сосна, эвкалипт, можжевельник.

Зоогенные факторы

К зоогенным факторам относятся – это воздействие животных друг на друга и на окружающую среду, а также потребление животными растительной пищи, которых называют фитофагами (от греч. phyton – растение и phagos – пожирающий). Фитофагами могут быть:

· крупные животные – слоны, лоси, косули, кабаны;

· мелкие зверьки – зайцы, белки и др.;

· многочисленные представители насекомых-вредителей и др.

Виды взаимодействия между биотическими популяциями и организмами могут проявляться комменсализмом, хищничеством, паразитизмом, конкуренцией и другими видами взаимодействия.

Употребление животными в пищу растений, способствует распространению их семян. Второй способ распространения семян возможен путем случайного прикрепления семян к лапкам, клювам, шерсти, перьям. Третий способ распространения семян может быть в результате поедания животными плодов. Животные наносят серьезные повреждения растениям, а именно:

- лоси, зайцы, олени обдирают кору на молодых деревьях;

- уничтожают молодую древесную поросль, объедают верхушки;

- бобры, питаясь древесиной осины, быстро изреживают ее;

- глухари, ощипывая почки ели, замедляют их рост;

- землеройные животные (кроты, суслики) наносят много вреда растениям, поедая корневища, клубни, луковицы.

Насекомые (тля, клопы) воздействуют на листовую поверхность древесных и травянистых пород, отсасывая у растений питательные вещества, но и распространяют возбудителей их заболеваний. В среде животных воздействие друг на друга, как правило, проявляется виде паразитизма, хищничества.

Копытные животные – зубры, лоси, олени, косули могут оказывать значительное влияние на доминирование отдельных видов в биоценозах. Значительная численность копытных животных может уничтожать кустарники и поросли лиственных и игольчатых пород.

Антропогенные факторы

К антропогенным факторам относятся любые воздействия человека на окружающую среду. С давних времен человек оказывает влияние на растительный и животный мир. Это воздействие, которое оказывает человек своей деятельностью на организмы, биоценозы, ландшафты и биосферу в целом может быть прямым и косвенным.

· Прямое воздействие – это вырубка леса, сбор плодов и цветов, охота, вытаптывание. Такая деятельность приводит, как правило, к негативным последствиям, так как многие виды животных и растений человек уничтожил, например:

· голубую антилопу (Африка);

· гигантские нелетающий птицы моа (Новая Зеландия);

· дикого тура (Европа);

· стеллерову корову (Командорские острова).

Многие виды животных находятся на стадии исчезновения:

- лошадь Пржевальского, однорогий азиатский носорог, цейлонский и африканский слоны, азиатский лев и др.;

- большая белая цапля, белый журавль, краснозобая казарка и др.

Человек способствовал также исчезновению:

- финиковой и кокосовой пальмы, сахарного тростника и др.

За последние 100 лет из флоры Белорусского Полесья исчезло более 70 видов травянистых растений: герань голубиная, лук причесночный, фиалка высокая, горошек чиновидный и др. Более 100 видов растений, т. е. 8% состава флоры Полесья находится под угрозой исчезновения.

Начиная от эпохи собирательства и до наших дней, эпохи научно-технического прогресса и демографического взрыва, влияние отрицательного фактора постепенно усиливается. В процессе своей деятельности человек создал большое количество разнообразных сортов растений и пород животных, преобразовал естественные природные комплексы. Изменения, производимые человеком в природной сфере, для одних видов живых существ являются благоприятными для размножения и роста, а для других – негативными.

На формирование флоры и фауны отдельных регионов оказывает акклиматизация животных и интродукция растений, а также случайный завоз человеком многих видов животных и растений. В связи с поселением человека появились и широко распространились такие виды животных, как комнатная муха, домовая мышь и серая крыса, а также сорные растения, как обыкновенный одуванчик, лопух, подорожник, осот и др. Культурные биогеоценозы занимают большие площади: огороды, сады, посевы риса, кукурузы, пшеницы, чайные плантации, хлопковые поля и др.

В результате оросительных и осушительных мероприятий человек формирует совершенно новые фитоценозы на лугах, используемые в качестве сенокосов, пастбищ.

При гидромелиоративных работах меняется флористико-фаунистический состав. Вырубив леса, человек создает новые биогеоценозы. На месте широколиственных и хвойно-широколиственных лесов создаются монодоминантные хвойные леса, отличающиеся простотой структуры, меньшей насыщенностью видами.

Загрязнения воздуха, воды, почвы промышленностью, транспортом, минеральными удобрениями пестицидами, используемые в сельском и лесном хозяйстве, а также радиоактивное загрязнение, оказывают огромное влияние на животный и растительный мир. Это приводит животных и растения:

- к функциональным нарушениям;

- возникновению стрессовых ситуаций;

- снижению жизнедеятельности, а иногда и к гибели;

- особенно сильное влияние оказывают химические загрязнения на насекомых: пчел, шмелей, муравьев и др.

- радиоактивное загрязнение долгоживущими радионуклидами (Cs¹³⁷, Sr⁹⁰) вызывающее снижение жизненности и порождение многих заболеваний, а также передачи радионуклидов по пищевым цепям.

· Косвенное воздействие осуществляется путем изменения окружающей среды. Человек, переделывая природу и приспосабливая ее к своим потребностям, изменяет среду обитания животных и растений. Это влияние может быть порождено:

- путем изменения ландшафтов, климата;

- физического и химического состояния атмосферы и водоемов;

- строения поверхности земли, почв, растительности и животного населения.

В этой связи человек сознательно или бессознательно истребляет или вытесняет одни виды животных и растений, распространяет другие, создавая благоприятные условия.

Из косвенных непредвиденных, нежелательных последствий, вызванными сознательными действиями людей могут быть:

· осушение болот;

· постройкой крупных плотин;

· распашкой целины и др.

Косвенное воздействие человека на животный и растительный мир проявляется в изменении условий их существования. Например, вырубка осиновых лесов порождает неблагоприятные условия для птиц, гнездящихся в дуплах – дятлы, удоды и др.

Осушение болот привело:

- к понижению уровня залегания грунтовых вод на прилегающих территориях, т. е. самоосушению небольших болот, снижению сообществ в сторону ксерофитизации, значительно уменьшается численность животных и прежде всего птиц;

- проблемы водоснабжения населенных мест;

- усыхание еловых лесов, сокращение численности таких птиц, как глухари, журавли, кулики, дикие утки, а также лягушек, змей и др.;

- болота – «легкие Европы», где происходит образование кислорода в два раза больше чем такой же площади лесных массивов;

- горение торфяников и просадка грунта.

 

Взаимодействие факторов

Невзирая на большое разнообразие экологических факторов, в характере воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

Любой фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организмы. Характерно, что как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида (Рис. 2.2. из учебного пособия Маврищева В.В., Сачек Г.С., Минск 2010).

Рис. 2.2. Действие экологического фактора в зависимости от его интенсивности

Чем сильнее отклонение от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организм (зона угнетения пессимума или стресса).

Максимально (max) и минимально (min) переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых наступает смерть. Пределы выносливости между (max и min) критическими точками называют экологической валентностью или пределом устойчивости или толерантности живых существ к конкретному фактору среды. Представители разных видов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической валентности.

По отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора среды приставки «Эври». Например, эврибионты:

- эвритермные виды – выносящие значительные колебания температуры;

- эврибатные – широкий диапазон давления;

- эвригалинные – разную степень засоления среды.

Неспособность переносить значительные колебания фактора, или узкая экологическая валентность, характеризуется приставкой «Стено», например:

- стенотермные виды – выносящие незначительные колебания температуры;

- стенобатные – узкий диапазон давления;

- стеногалинные – узкую степень засоления среды.

Следовательно, водные животные для существования которых необходимо строго определённая температура, давление, солёность добавляется приставка «стено», например, стенобатные, стенотермные, стеногалинные, а те, которые способны жить при разной температуре, давлении, солености добавляется приставка «эври» - эвритермные, эврибатные, эвригалинные.

Лимитирующие факторы