Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Экологические факторы среды 2 страница




 

Кроме того, для животных характерно перемещение в места с более благоприятными температурами (миграции и перелеты); проявление активности в светлое время суток; переход на более калорийную пищу; выбор мест для жилища, утепление гнезд и убежищ сухими листьями, пухом; закрывание входов нор и др.

 

Для растений также важно различать температуру воздуха, температуру почвы и разность между ними.

 

Таким образом, свет, температура, вода являются очень важными лимитирующими (ограничивающими) экологическими факторами на суше. В море такими факторами выступают свет, температура и соленость. В пресных водоемах основную роль часто играет содержание кислорода. Все эти физические условия существования могут быть не только лимитирующими факторами, но и регулирующими, т.е. оказывающими благотворное влияние. Их действие всегда взаимосвязано.

 

Эдафические факторы

Жизнь многих организмов теснейшим образом связана с почвой. В ней сосуществуют многочисленные мельчайшие, мелкие и крупные организмы. Почва обильно пронизана корнями многочисленных растений, которые используют ее как питательную среду.

Все физические и химические свойства почвы, оказывающие экологическое воздействие на живые организмы, относят к эдафическим факторам. Основными из них являются - механический состав, относительная рыхлость, структура, водопроницаемость, аэрируемость, химический состав самой почвы и циркулирующих в ней веществ (газов, воды). Из химических свойств почвенной среды основное экологическое значение имеют реакция почвенной среды и солевой режим почв.

 

В природных условиях реакция почвы складывается под влиянием климата, почвообразующей породы, грунтовых вод и растительности. Кислотность почвы может служить индикатором скорости общего метаболизма сообщества. Разные виды растений неодинаково реагируют на реакцию почвы. По отношению к степени кислотности почвы выделяют следующие экологические группы растений: ацидофиты, базифиты, нейтрофиты.

 

Ацидофильные растения, предпочитают кислые почвы (с рН почвенного раствора менее 6,7). Ацидофитами являются сфагновые мхи, вереск, багульник, виды рода хвощ, черника, клюква, брусника.

 

Базифильные растения предпочитают почвы, богатые основаниями и потому имеющие щелочную реакцию (растут при рН более 7). Они произрастают на меловых отложениях степей, пустынь, полупустынь.

 

Нейтрофиные виды предпочитают почвы с нейтральной реакцией. Однако многие нейтрофиты имеют широкие зоны оптимума - от слабокислой до слабощелочной реакции. К ним относятся большинство культурных растений, клевер, люцерна, тимофеевка и др.

 

Под солевым режимом почв понимают состав и количественные соотношения химических веществ в почве, которые определяют содержание в ней элементов минерального питания. Растения реагируют на содержание, как отдельных элементов минерального питания, так и всей их совокупности, которая определяет уровень плодородия почвы (или ее “трофность”).

 

По отношению к плодородию почвы различают следующие экологические группы растений - олиготрофы, мезотрофы, эвтрофы.

 

Олиготрофы (от греч. «олигос» – небольшой, «трофе» – питание) –растения бедных, малоплодородных почв, которые довольствуются очень малым содержанием элементов минерального питания. Например, обитатели сфагновых болот - сфагновые мхи, багульник, клюква, а также сосна обыкновенная и др.

 

Мезотрофы (от греч. «мезос» - средний) - растения, с умеренной потребностью к содержанию элементов минерального питания. К данной группе, например, относятся: кедр, пихта, осина, вороний глаз и др.

 

Эвтрофы (от греч. «эу» - хорошо) - растения высокоплодородных почв. К эвтрофам относятся: дуб, лещина, сныть, пырей ползучий, тростник и др.

 

Представители данных экологических групп не имеют каких-либо специфических анатомо-морфологических адаптаций, которые обусловлены трофностью их местообитаний. Однако олиготрофы часто обладают ксероморфными признаками (мелкие жесткие листья, толстая кутикула и т. п.).

 

Некоторые растения приспособились к избыточно высокому содержанию в почве элементов питания. Среди них различают: нитрофиты, кальцефиты, токсикофиты, галофиты.

 

Нитрофиты - растения, адаптированные к избыточному содержанию в почве азота. Типичными местами их произрастания являются мусорные кучи, заброшенные участки, и другие местообитания. К данной группе относятся: крапива двудомная, яснотка белая, лопух, малина и др.

 

Кальцефиты - растения, приспособленные к избыточному содержанию в почве кальция. Произрастают кальцефиты на известковых почвах. К ним относятся: венерин башмачок, ветреница лесная, лиственница сибирская, бук и др.

 

Токсикофиты - растения, устойчивые к высоким концентрациям тяжелых металлов (Zn, Pb, Cr, Ni, Co, Cu) и способные даже накапливать ионы этих металлов. Среди них: овсяница овечья, ярутка полевая, виды смолевки, астрагал, шпажника и др.

 

Галофиты - растения, адаптированные к высокому содержанию ионов легкорастворимых солей благодаря повышенному осмотическому давлению клеточного сока. Галофиты предпочитают такие типы почв как солонцы, солончаки, солоди. К жизни на засоленных почвах растения этой группы приспособились по-разному: одни из них выделяют избыток поглощенных из почвы солей, или через особые железки на поверхности листьев и стеблей (кермек, млечник), или сбрасывая листья и веточки по мере накопления в них предельных концентраций солей (подорожник солончаковый). Другие галофиты являются суккулентами, что способствует снижению концентрации солей в клеточном соке (солерос, виды солянок).

 

Кроме того, существуют растения, которые приспособились жить на песчаных и очень твердых (каменистых) субстратах - это псаммофиты и петрофиты (литофиты).

 

Псаммофиты - растения, приспособленные к жизни на подвижных песках (такие субстраты имеются песчаных пустынях, по берегам морей, крупных рек и озер). К основным анатомо-морфологическим и биологическим адаптациям псаммофитов относятся: мощные придаточные корни на стволах, погребенных песком (песчаный саксаул); образование придаточных почек и побегов на оголенных корнях (песчаная акация); длинные, быстро растущие вверх, и образующие новые побеги корневища, которые позволяют избежать погребения; разнообразные приспособления у плодов и семян, обеспечивающие их летучесть и способность перемещаться вместе с движущимся песком.

 

Петрофиты - растения, обитающие на каменистых субстратах (скальные обнажения, каменистые и щебнистые осыпи, галечниковые отложения по берегам рек и др.). Растения этой группы первыми заселяют и осваивают местообитания с каменистыми субстратами.

Топографические (орографические) факторы

 

На распространение организмов по земной поверхности влияют такие орографические факторы, как особенности рельефа, высота над уровнем моря, экспозиция и крутизна склонов.

Факторы рельефа оказывают на живые организмы преимущественно косвенное действие, перераспределяя количество осадков и тепла по поверхности суши. В понижениях рельефа скапливающиеся осадки и холодные массы воздуха являются причиной поселения в этих условиях влаголюбивых и малотребовательных к теплу организмов. Более теплолюбивые и менее требовательные к влаге организмы поселяются на повышенных элементах рельефа.

 

Макрорельеф (горы, долины, низменности) влияет на распределение растительности в крупных географических масштабах. Горы часто являются барьером для проникновения растений из одних регионов в другие.

 

С повышением высоты над уровнем моря снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастают количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижаются атмосферное давление и концентрации газов. Все эти факторы влияют на растения и животных (существенно изменяется характер их развития), обуславливая вертикальную зональность.

 

Пример - вертикальная зональность в горах. С подъемом на каждые 100 м температура воздуха в горах понижается в среднем на 0,55 °С, изменяется влажность, сокращается длительность вегетационного периода. У подножия гор могут находиться тропические моря, а на вершине - дуть арктические ветры. С одной стороны гор может быть солнечно и тепло, с другой - влажно и холодно.

 

Экспозиция и крутизна склонов также способны оказать влияние на характер развития живых организмов. Склоны, обращенные на юг, получают больше солнечного света, и температура здесь выше, чем на склонах северной экспозиции. На северных склонах растения образуют теневые формы, а на южных - световые. Обычными обитателями южных склонов являются засухоустойчивые кустарники.

 

Влияние крутизны склона на условия жизни организмов сказывается главным образом через особенности почвенной среды, водного и температурного режимов. Если уклон превышает 35°, почва и растительность обычно образуются.

 

Радиационный фактор и его значение для живых организмов

 

Начиная с 20 века, когда широко стала использоваться ядерная энергия, радиация как абиотический фактор приобрела особое значение. В результате ядерных реакций не только высвобождается энергия, но меняются и сами атомы. Когда ядро урана или другого тяжелого элемента расщепляется, образуются ядра более легких атомов - цезия, стронция, кобальта и др. Все они представляют собой нестабильные изотопы. Их называют радиоактивными веществами (от лат. radius - луч), радиоизотопами или радионуклидами. В стабильное состояние радиоизотопы переходят, испуская элементарные частицы и высокоэнергетическое радиоактивное излучение.

 

Радиоактивное излучение при взаимодействии с веществом вызывает ионизацию составляющих его атомов и молекул. С процесса ионизации начинается воздействие радиации на живые организмы (приводит к серьезным изменениям).

 

Активная разработка и испытание ядерного оружия, хранение и уничтожение атомных вооружений, создание атомных электростанций способствовали образованию нового, очень мощного экологического фактора - ионизирующее излучение. В настоящее время интенсивность его значительно повысилась, а радиоактивное загрязнение приняло глобальный характер.

 

С точки зрения экологии важными видами ионизирующего излучения являются: альфа-, бета- и гамма- излучение (электромагнитное, рентгеновское). Все три типа излучения оказывает большое повреждающее, и даже губительное действие на организмы. Наибольшую опасность представляют долгоживущие радионуклиды стронция и цезия (Sr-90 и Cs-137). Выпадая из атмосферы, они включаются в биогеохимические циклы круговорота веществ, перемещаются в пространстве и во времени, становятся новыми компонентами химического состава почвы, т.е. приобретают статус природных факторов. В миграции Sr-90 и Cs-137 большую роль играют органические вещества, образующиеся при разложении растительных и животных остатков.

 

Наземная растительность - первый экран, задерживающий выпадающие из атмосферы радиоактивные осадки. Источником поступления радионуклидов в растения может быть и почва, куда они попадают из воздуха или из грунтовых вод, текущих от мест захоронения радиоактивных отходов. Одни радионуклиды (фосфор-32, калий-40, кальций-46) вовлекаются в процессы обмена веществ, другие (стронций-90, цезий-137) откладываются в органах растений. Поглощенные растениями радионуклиды медленно выводятся из растительных тканей. Многие растения накапливают в своем теле и на его поверхности значительные концентрации радионуклидов. Например, очень мощными концентраторами являются все виды ряски, сфагновые мхи, лишайники. Водоплавающие птицы, питаясь ряской, накапливают в своем организме радиоактивные вещества до концентраций, вызывающих их гибель. Способность растений накапливать в своих органах радионуклиды представляет большую опасность для человека.

 

Действию ионизирующих излучений у растений в наибольшей степени подвержен хромосомный аппарат ядра, что ведет к нарушению формообразовательных и обменных процессов. Особенно чувствительны к облучению быстро делящиеся клетки верхушечных меристем (образовательных тканей), в которых нарушается процесс митоза: останавливается деление, появляются уродливые формы роста, замедляется развитие, что в конечном итоге приводит к гибели растения. У животных раньше всего реагируют на облучение нервная система и кровь, повреждаются зародыши. У человека, повышается частота мутаций и уродств, возникает стерильность.

 

Поражающее действие ионизирующего излучения проявляется не сразу. Лучевая болезнь развивается постепенно, даже при дозе, приводящей к гибели. Летальной дозой обычно характеризуют радиочувствительность организмов и видов (см. табл.).

 

 

Таблица № 1

Средняя летальная доза в рентгенах

 

(по С. П. Ландау-Тылкиной)

Организм Доза Организм Доза
Обезьяна Собака Кролик Крыса Мышь Куры 550-600 600-1000 Карась Змеи Насекомые Дрожжи Инфузории Высшие растения 3000-20 000 от 1000 до 100 000 30 000 300 000-330 000 1000-150 000

Действие радионуклидов необязательно может быть летальным (в зависимости от дозы и длительности ионизирующего излучения), но всегда после него остаются последствия (снижается иммунитет, наблюдается появление опухолей, гибель половых клеток, бесплодие и другие патологии). Экспериментальных данных в этой области накоплено очень много.

 

Действие ионизирующих излучений на организмы является предметом специальной научной дисциплины - радиобиологии (радиоэкологии).

 

Ионизирующее излучение не только результат человеческой деятельности. Оно присутствует в природе Земли как естественный радиационный фон. Этот фон складывается из космического излучения и излучения природных радиоактивных веществ, находящихся в поверхностных слоях земной коры.

 

Космическое излучение по своей энергии в миллиарды раз больше, чем энергия частиц, получаемая в атомных установках. Но энергия космического излучения при прохождении через атмосферу сильно падает, состав частиц космических лучей меняется. Меняется и их биологическое воздействие.

 

Естественный радиационный фон

создают около 50 радиоактивных изотопов различных химических элементов. У

большинства из них ядра атомов неустойчивы и, самопроизвольно распадаясь, испускают ионизирующее излучение. Например, в природном кальции 0,785% его состава занимает радиоактивный изотоп кальций-48. Такие природные химические элементы, как уран, торий, радий, полоний, совсем не имеют стабильных изотопов, они полностью радиоактивные. Концентрация естественных радиоактивных веществ различна в разных местах на Земле. Более высокая - в горах, в горных породах (особенно в граните), а также в районах залегания урановых руд. Несколько ниже концентрация на равнинах и очень низкая на поверхности крупных естественных водоемов и в глубине вод. Естественный радиоактивный фон привычен для живых организмов нашей планеты. Вместе с тем в местах повышенной естественной радиации у организмов наблюдается более высокий уровень радиочувствительности.

 

Применение ионизирующего излучения в мирных целях - в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, защите лесов и других естественных природных комплексов, экологическом мониторинге и т.д. - находится только в начальной фазе.

 

Таким образом, ионизирующее излучение (хотя и невидимое) оказывает непрерывное воздействие на всю биосферу, и стало ощутимым экологическим фактором для всего живого населения планеты. Значение этого фактора еще до конца не раскрыто, хотя опыты с ядерными веществами, испытания ядерного вооружения, катастрофы на АЭС дали человечеству огромный фактический материал, свидетельствующий о губительном действии радиации.

 

Биотические факторы

 

На жизнь организмов в природе оказывают влияние не только абиотические факторы, но и живущие по соседству другие организмы, а также человек. Всевозможные влияния организмов друг на друга были отнесены к биотическим факторам. Все многообразие этих факторов подразделяют на четыре группы. Влияние растений относят к группе фитогенных факторов, влияние разнообразных животных к группе зоогенных факторов, влияние грибов к группе микогенных факторов и влияние микроорганизмов к группе микробогенных факторов.

 

Биотические факторы способны оказывать влияние, как на окружающую среду, так и на отдельные организмы, населяющие эту среду и на целые сообщества организмов.

 

В настоящее время экологические исследования о действии биотических факторов на организмы проводятся как в природных условиях, так и в лабораториях. При этом широко изучаются взаимоотношения между различными видами и отношения внутри одного вида. Особое внимание уделяется действиям биотических факторов антропогенного происхождения.

 

Влияние биотических факторов в одних случаях носит положительный характер, в других отрицательный. Кроме того, влияние может быть прямым и косвенным.

 

Прямое влияние наблюдается в тех случаях, когда организмы, непосредственно соприкасаясь, оказывают воздействие на органы, физиологические процессы и жизнедеятельность друг друга. Примером прямого влияния может служить - влияние паразитов на организм хозяина. Так паразитическое растение повилика, отсасывая воду, органические и неорганические вещества, вызывает общее нарушение обмена веществ у растения-хозяина, задержку его роста и развития.

 

К прямому действию относят и влияние растений друг на друга путем выделения различных физиологически активных веществ (фитонцидов, антибиотиков). Причем, особенно высокой физиологической активностью отличаются молодые растения. Эта форма влияния была названа аллелопатией (от греч. allelon – взаимный, pathos - страдание, воздействие).

 

Прямое положительное влияние на растения оказывают, например, грибы, образующие микоризу (грибокорень, симбиоз грибницы и корней растений). Микоризные грибы получают от своего зеленого сожителя углеводы и витамины. А растение, использует огромную всасывающую поверхность гриба для получения из почвы необходимой влаги и питательных веществ. В настоящее время микориза найдена более чем у 2000 видов высших растений. Ее имеют большинство древесных и травянистых растений.

 

Косвенно живые организмы способны влиять на других живых существ посредством факторов неживой природы либо других живых организмов. Примером косвенного воздействия является средообразующая роль растений. Причем средообразующее действие разных растений различно. Одни являются сильными эдификаторами (средообразователими), другие слабыми. Сильным средообразующим действием обладают, например, ольха, осина, дуб, ель, бобовые, злаки, мать-и-мачеха, пижма, полынь, спорыш, мокрица и др.

 

Кроме того, средообразующее действие растений по-разному сказывается на разных видах. Например, в условиях ельника прекрасно растет кислица и очень угнетенно чувствует себя земляника.

 

Животные, как зоогенный фактор способны превращать экотоп в биотоп («подстроить местообитание под себя»). Например, широко известна роль дождевых червей в почвообразовательных процессах.

 

Разнообразно влияют животные и на растительный мир. Примерами полезного взаимовлияния является опыление (энтомофилия) и распространение плодов и семян (зоохория). Примером вредного влияния является уничтожение семен. Так, клест и белка не заглатывают семена и плоды, а очищают их от кожуры, расклевывают и разгрызают. Много семян уничтожают мышевидные грызуны и зерноядные птицы. Кроме того, животные наносят серьезные повреждения вегетативным органам растений (мышевидные грызуны и зайцы «окольцовывают» стволы деревьев; лоси и олени обдирают кору и объедают верхушки у кустарников и деревьев; насекомые поедают органы растений, высасывают растительные соки и переносят возбудителей их заболеваний).

 

Значительным зоогенным фактором в природе выступают копытные. Эти животные оказывают как прямое (поедание надземных частей и вытаптывание), так косвенное влияние на растения (уплотняют почву, вносят в нее экскременты, тем самым обогащают почву органическими и минеральными веществами).

 

Влияние биотических факторов вызывает целый ряд приспособительных реакций со стороны растений и животных (переход к эфемероидному типу развития, высокая побегообразующая способность, выделение биологически активных веществ как способ защиты от вредителей и паразитов и др.).

 

В природе у совместно обитающих растений, животных, грибов и микроорганизмов наблюдаются разнообразнейшие взаимоотношения на базе совместного обитания, питания, размножения. При этом воздействие биотических факторов можно разделить на три категории: топическое (от лат. topos - место) - влияния живых организмов на основе совместного обитания; трофическое - влияния на основе питания; генеративное - влияния, связанные с процессом размножения.

 

Биотических факторов бесконечно много. Они, как и абиотические, вызывают у организмов специфические черты приспособленности в виде анатомо-морфологических, физиологических, поведенческих, ритмологических и других особенностей. Влияя прямо и косвенно, полезно и вредно, воздействуя на внутривидовом и межвидовом уровнях, биотические факторы всеми своими сторонами обусловливают совместное (биогеоценотическое) существование огромного количества видов на небольшой поверхности.

 

Антропогенные факторы

 

Антропогенные факторы наиболее многообразны и существенны из всех ныне действующих факторов. Человек создал свою среду обитания, большое количество видов растений и животных, воздвиг искусственные биоценозы, существенным образом преобразовал естественные природные комплексы. При этом изменения, производимые им, создают для одних видов благоприятные условия, а для других - неблагоприятные. В результате между видами возникают новые численные отношения, перестраиваются пищевые цепи, появляются приспособления, необходимые для существования организмов в измененной среде. То есть действия человека способны как обогащать, так и обеднять сообщества.

 

Среди множества антропогенных факторов выделяют следующие основные группы:

 

· изменение структуры земной поверхности;

 

· изменение состава биосферы, круговорота и баланса входящего в нее вещества;

 

· изменение энергетического и теплового баланса отдельных участков и регионов;

 

· изменения, вносимые в биоту.

 

Воздействие человека на природу может быть сознательным (плановыми) или случайным, прямым или косвенным.

 

Сознательно человек создает новые биоценозы, выводит высокопродуктивные и устойчивые к заболеваниям формы, расселяет одни и уничтожает другие виды. Но эти воздействия не всегда носят положительный характер. Так, например, возможно плохо продуманные расселения растений, животных, микроорганизмов, загрязнение среды, хищническое уничтожение целого ряда видов и др. Пример, из-за кошек, завезенных в Австралию два столетия назад переселенцами из Европы, страна лишилась, по меньшей мере, девяти чисто австралийских видов мелких животных и птиц, которые за эти два века были съедены кошками. В Австралии, по последним статистическим данным, насчитывается 18 млн. кошек - столько же, сколько людей.

 

Случайные воздействия человека, происходящие в природе, заранее им не предусматриваются. Например: завоз различных организмов с грузом; распространение вредителей и паразитов; непредвиденные последствия, вызванные осушением болот, постройкой плотин, распашкой целины, выпасом скота, орошением, вырубкой леса, застройкой территории и т.п.

 

Прямое антропогенное воздействие направлено непосредственно на живые организмы. Например, рыболовство и охота, которые в настоящее время резко сократили численность ряда видов и вызывают необходимость их охраны.

 

Косвенное воздействие человека осуществляется путем изменения ландшафтов, климата, физического состояния и химизма атмосферы и водоемов, строения поверхности земли, почв, растительности и животного населения.

 

Деятельность человека вызвала и продолжает вызывать приспособительные реакции и со стороны организмов. Так появление многочисленных сорняков, придорожных растений, амбарных вредителей и других подобных им организмов является следствием естественного отбора как приспособительная реакция на человеческую деятельность в природе. Некоторые организмы полностью или почти полностью утрачивают связь со свободной природой (например, амбарный долгоносик, некоторые мучные жуки). Многие виды не только приспосабливаются к жизни в условиях агроценозов, по и приобретают особые приспособительные черты строения, ритмы развития, способность выдерживать уборку урожая, различные агротехнические мероприятия, химические средства борьбы с вредителями. У многих вредителей выработалась устойчивость к различным инсектицидам.

 

Но на многие антропогенные воздействия организмы не успевают отреагировать защитными приспособлениями, а потому заболевают или погибают, не будучи готовыми, к жизни во внезапно изменившихся условиях.

 

Влияние антропогенного фактора постепенно усиливалось, начиная от эпохи собирательства (где оно мало, чем отличалось от влияния животных) до наших дней, эпохи научно-технического прогресса и демографического взрыва. Сегодня оно стало настолько широким, что на нашей планете практически не осталось сообществ, на которых, в той или иной степени, не отражалось бы воздействие человека (девственные леса, луга, степи и т.д.). Человек разрушает местообитания живых организмов и изменяет ареалы многих видов. Неправильная распашка земель и неумеренный выпас скота не приводят к гибели естественных сообществ, усиливают водную и ветровую эрозию почв и обмеление рек. Все увеличивающиеся сбросы промышленных и бытовых отходов в окружающую среду загрязняют воды, почвы, атмосферу и всю природу в целом. Изменения касаются как флоры, так и фауны, нарушаются многие звенья в цепях питания.

 

Таким образом, несмотря на то, что антропогенный фактор наиболее молодой из всех действующих на природу факторов. Ни один из них не оказывает на природу столь существенного и всеобщего влияния.

 

Лимитирующие факторы

 

В 1840 г. немецкий ученый-агрохимик Юстус Либих (1803-1873) в своей книге «Химия в приложении к земледелию и физиологии» описал процессы питания растений и влияние разнообразных факторов и элементов питания на их рост. Ученый установил, что урожай культур зачастую ограничивается (лимитируется) не теми элементами питания, которые присутствуют в природе в изобилии и требуются в больших количествах (например, углекислый газ и вода), а теми, которые необходимы в минимальных количествах, но которых и в почве очень мало (например, цинк, бор).

 

Например, в почве, содержатся все элементы минерального питания, необходимые для нормального развития определенного вида растений, кроме одного, например цинка. Рост растений на такой почве будет сильно угнетен или вообще невозможен. Если же в почву добавить нужное количество цинка, это приведет к увеличению урожая. Но если вместо цинка вносить любые другие химические соединения (например, азот, фосфор, калий) и даже в оптимальных количествах, то это не даст положительного эффекта. Точно также если рН почвы отклоняется от оптимума, то никакие агротехнические мероприятия, кроме снижающего кислотность известкования, не будут способствовать увеличению урожайности.

 

Либих писал: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени».

 

Либих обобщил свои представления и результаты исследований в тезисах, вышедших в 1855 г. Тогда же и появилось выражение «закон минимума Либиха», который гласит: «Рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве (минимуме)». При этом следует отметить, что наиболее четко закон минимума соблюдается тогда, когда речь идет о незаменимых ресурсах. Например, если растению не хватает фосфора (а его функции в биохимических процессах не могут выполняться никакими другими элементами), то повысить урожайность этого растения невозможно, даже если фосфор заменить увеличенной дозой натрия, азота, калия, либо какого-нибудь другого элемента.

 

В современной формулировке закон минимума звучит так: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Жизненные возможности лимитируют экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму. Снижение действия необходимого фактора может привести к гибели организмов и разрушению экосистем.

 

В современной экологии лимитирующим (ограничивающим) фактором считается любой из действующих в природе экологических факторов, который способен ограничить процесс развития или существования организма, вида или сообщества. Это может быть: вода, тепло, свет, ветер, рельеф, содержание в почве необходимых для жизнедеятельности растений солей и химических элементов, а в водной среде - химизм и качество воды, количество доступного кислорода и углекислого газа. Такими факторами могут быть конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника или паразита.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-07; Просмотров: 1252; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.095 сек.