Что такое среда обитания и факторы среды
Экология природных ресурсов
Среда обитания организма — это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям.
Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи еще часто выделяют четвертую среду жизни — сами живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами.
Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими.
Экологические факторы — это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают физические, химические и эдафические.
Физические факторы — это те факторы, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура, если она высокая, вызовет ожог, если очень низкая — обморожение. На действие температуры могут повлиять и другие факторы: в воде — течение, на суше — ветер и влажность и т.п.
Химические факторы — это те факторы, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды если высокая, жизнь в водоеме может вовсе отсутствовать (Мертвое море), но в то же время в пресной воде не могут жить большинство морских организмов. От достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т п.
Однако не только абиотические факторы влияют на организмы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за пищевые ресурсы, за обладание определенными пастбищами или территорией охоты, т.е. вступать в конкурентную борьбу между собой. При этом проявляются хищничество, паразитизм и другие сложные взаимоотношения как на внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом уровнях. Это уже факторы живой природы, или биотические факторы.
Биотические факторы — совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. В последнем случае речь идет о способности самих организмов в определенной степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой температурно — влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом — прохладнее и влажнее. Особая микросреда создается также в дуплах деревьев, в норах, в пещерах и т.п.
К биотическим факторам относятся внутривидовая конкуренция и межвидовые взаимоотношения.
Внутривидовая конкуренция – борьба за одни и те же ресурсы, происходящая между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегуляции популяций.
Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:
Антропогенные факторы — факторы, порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение, эрозия почв, уничтожение лесов и т.д.).
Среди абиотических факторов довольно часто выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические — факторы водной среды (вода, течение, соленость и др.).
Большинство факторов качественно и количественно изменяются во времени. Например, климатические — в течение суток, сезона, по годам (температура, освещенность и др.).
Факторы, изменения которых во времени повторяются регулярно, называют периодическими. К ним относятся не только климатические, но и некоторые гидрографические — приливы и отливы, некоторые океанские течения. Факторы, возникающие неожиданно (извержение вулкана, нападение хищника и т.п.) называются непериодическими.
Подразделение факторов на периодические и непериодические имеет очень важное значение при изучении приспособленности организмов к условиям жизни.
Уважаемые студенты!
Специалисты нашего сайта готовы оказать помощь в учёбе по разным предметам:
✔ Решение задач
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах
Что такое среда обитания и факторы среды
Раздел ЕГЭ: 7.1. Среды обитания организмов. Экологические факторы: абиотические, биотические. Антропогенный фактор. Их значение.
Экология — наука, изучающая взаимоотношения организмов между собой и со средой обитания. Она рассматривает особенности развития, размножения и выживания особей, структуру и динамику популяций и сообществ в зависимости от окружающей среды.
Среды обитания организмов
Условия существования — совокупность факторов среды, без которых живые организмы не могут существовать.
Среда обитания (среда жизни) — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определённое воздействие. На нашей планете живые организмы освоили 4 среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную.
В процессе эволюции у организмов выработались различные приспособления к среде обитания — адаптации. Существует три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий. Адаптации можно разделить на биохимические, морфологические, физиологические, этологические и др.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Абиотические факторы — компоненты неживой природы. Биотические факторы — воздействие живых организмов друг на друга (взаимодействие между особями в популяциях и между популяциями в сообществах). 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.).
Факторы среды имеют количественное выражение. По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум — такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости.
■ Абиотические факторы
Правило Бергмана: теплокровные животные, обитающие в холодных климатических зонах, имеют большие размеры тела, чем их сородичи в более тёплых местообитаниях.
Правило Аллена: выступающие части (ушные раковины, клювы, хвосты, конечности) увеличиваются при продвижении к югу.
■ Биотические факторы
1) Взаимоотношения организмов разных видов
2) Взаимоотношения организмов одного вида
■ Антропогенные факторы
Воздействие деятельности человека:
Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимитирующим (ограничивающим) фактором. Такой фактор будет ограничивать распространение вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными. Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида.
Это конспект для 10-11 классов по теме «Среды обитания. Экологические факторы». Выберите дальнейшее действие:
Среда обитания и экологические факторы
Среда обитания и условия существования
Среда обитания — часть природы (совокупность конкретных условий живой и неживой природы), непосредственно окружающая живой организм и оказывающая прямое или косвенное влияние на его состояние: рост, развитие, размножение, выживаемость и т.п.
Условия существования — это совокупность жизненно необходимых факторов среды, без которых живой организм не может существовать (свет, тепло, влага, воздух, почва и т.д.).
Экологические Факторы и их классификация
Экологические факторы — это отдельные элементы среды обитания, способные оказывать влияние на организмы, популяции и природные сообщества, вызывая у них приспособительные реакции (адаптации).
❖ Классификация экологических факторов по характеру действия:
■ периодические факторы (действуют постоянно и имеют суточную, сезонную и годичную цикличность: смена дня и ночи, приливы и отливы, чередование времен года и др.);
■ непериодические факторы (действуют на организмы или популяции внезапно, эпизодически);
❖ Классификация экологических факторов по происхождению:
■ абиотические факторы — все факторы неживой природы: физические, или климатические (свет, температура, влажность, давление), эдафические, или почвенно-грунтовые (механическая структура почвы, ее минеральный состав), топографические, или орографические (рельеф местности), химические (соленость воды, газовый состав воздуха, pH почвы и воды) и др.;
■ биотические факторы — разнообразные формы влияния одних живых организмов на жизнедеятельность других. При этом одни организмы могут служить пищей для других, быть для них средой обитания, способствовать размножению и расселению, оказывать механические, химические и другие воздействия;
■ антропогенные факторы — разнообразные формы деятельности человека, изменяющие природу как среду обитания других видов или непосредственно сказывающиеся на их жизни (загрязнение окружающей среды отходами промышленности, охота и др.).
Закономерности действия экологических Факторов на организмы
❖ Характер действия экологических факторов на организмы:
■ как раздражители они вызывают приспособительные изменения физиологических и биохимических функций;
■ как ограничители обусловливают невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях;
■ как модификаторы определяют морфологические, структурно-функциональные и анатомические изменения организмов;
■ как сигналы они свидетельствуют об изменениях других факторов среды.
❖ По силе воздействия на организм экологические факторы подразделяются на:
■ оптимальные;
■ нормальные;
■ угнетающие (стрессовые);
■ предельные;
■ ограничивающие.
Пределы выносливости организма — это диапазон интенсивности фактора, в границах которого возможно существование организма. Этот диапазон ограничен крайними пороговыми точками минимума и максимума и характеризует толерантность организма. При интенсивности фактора, меньшей точки минимума (нижнего предела) или большей точки максимума (верхнего предела) организм погибает.
Биологический оптимум — наиболее благоприятная для организма интенсивность фактора. Значения интенсивности фактора, лежащие вблизи биологического оптимума, составляют зону оптимума.
Зоны стресса, угнетения (или пессимума) — диапазоны с резким недостатком или избытком фактора; в этих зонах интенсивность фактора лежит в пределах выносливости, но выходит за границы биологического оптимума.
Зона нормальной жизнедеятельности находится между зоной оптимума и зоной пессимума (стресса).
Толерантность — способность организмов выносить отклонения экологического фактора от оптимальных для себя значений.
■ Одна и та же интенсивность фактора может быть оптимальной для одного вида, угнетающей (стрессовой) для другого и выходить за пределы выносливости для третьей.
Эврибионты — организмы, способные выдерживать значительные отклонения от биологического оптимума (т.е. имеющие широкие пределы выносливости); пример: карась способен жить в различных водоемах.
Стенобионты — организмы, для существования которых необходимы строго определенные, относительно постоянные условия среды; пример: форель обитает только в водоемах с высоким содержанием кислорода.
Экологическая валентность — способность организма заселять разнообразные среды обитания.
Экологическая пластичность — способность организма адаптироваться к определенному диапазону изменчивости факторов среды.
Взаимодействие экологических Факторов. Ограничивающий Фактор
Комплексное воздействие факторов: экологические факторы воздействуют на живой организм комплексно, т.е. одновременно и совместно, причем действие одного фактора в определенной степени зависит от интенсивности другого фактора. Примеры: жара легче переносится в сухом воздухе, чем во влажном; замерзнуть можно быстрее при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду и т. п..
Эффект компенсации — явление частичной компенсации недостатка (избытка) одного экологического фактора избытком (недостатком) другого фактора.
Независимое приспособление к действию факторов: к каждому из действующих факторов организмы приспосабливаются относительно независимым путем. Степень выносливости к какому-либо фактору не означает аналогичной выносливости к действию остальных факторов.
Экологический спектр — совокупность способностей организма существовать в условиях действия различных факторов среды.
Ограничивающий (лимитирующий) фактор — это фактор среды, значения которого выходят за пределы выносливости организма, что делает невозможным существование этого организма в данных условиях.
❖ Роль ограничивающих факторов:
■ они определяют географические ареалы видов;
■ они сильнее других факторов влияют на жизнедеятельность организма и действуют по правилу минимума;
■ их действие является жизненно важным для организма, несмотря на благоприятное сочетание остальных факторов. Примеры: распространение организмов в Арктике ограничивается недостатком тепла, в пустынях — недостатком влаги и др.
Тема 2.1. Общая экология
1. Среда обитания и факторы среды.
2. Общие закономерности действия факторов среды на организм.
Общая экология –это наука об общих закономерностях взаимоотношений организмов с окружающей средой.Ее ядро – биологическая (классическая) экология.
Средой обитанияназывается пространство, в котором протекает жизнедеятельность живых организмов. Если происхождение среды обитания не связано с жизнедеятельностью организмов, мы имеем дело с неживой или абиотической средой. В противном случае среда обитания называется живой или биотической.
Различают четыре типа сред обитания: водная, наземно-воздушная, почвеннаяисами живые организмы. Первые три разновидности среды обитания составляют абиотическую среду, четвертая — биотическую.
Роль среды обитания в жизни организмов:
— живые организмы получают пищу из среды, в которой обитают;
— различные среды ограничивают распространение организмов по земному шару;
— именно среда изменяет организмы тем, что способствует их совершенствованию путем естественного отбора.
В свою очередь, жизнедеятельность организмов оказывает влияние на среду. Например, растения выделяют кислород и тем самым поддерживают его баланс в атмосфере планеты; деревья и кустарники затеняют почву, способствуют перераспределению влаги, вместе с травами создают особый микроклимат и т.д.
Организмы могут существовать в одной или нескольких средах жизни. Например, рыбы обитают только в воде. Человек, большинство видов птиц и млекопитающих обитают в наземно-воздушной среде. Многие насекомые и земноводные начинают свой жизненный путь в одной среде, а продолжают в другой (личинки комаров развиваются в воде, а взрослые насекомые обитают в наземно-воздушной среде).
Все компоненты среды обитания, влияющие на живые организмы и их сообщества, называют экологическими факторами.В зависимости от природы и особенностей действия на организмы экологические факторы делят на абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические факторы– это компоненты и свойства неживой природы (температура, влажность, освещенность, газовый состав атмосферы, солевой состав воды и т.д.), которые прямо или опосредованно влияют на отдельные организмы или их сообщества.
Биотические факторы— это различные формы взаимодействий между особями в популяциях и между популяциями в сообществах. Они могут быть антагонистическими(конкуренция, паразитизм), взаимовыгодными (мутуализм)или нейтральными.Каждый из организмов постоянно взаимодействует с особями своего (внутривидовые связи)или других видов (межвидовые).
К отдельной группе экологических факторов принадлежат различные формы хозяйственной деятельности человека – антропогенные факторы,изменяющие состояние среды обитания различных видов живых существ, в том числе и самого человека. За относительно короткий период существования человека как биологического вида его деятельность коренным образом изменила вид нашей планеты и с каждым годом это влияние все больше возрастает.
В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптимума, правило лимитирующих факторов, правило взаимодействия факторов и др.
Правило оптимума(рис. 3).Для организма или определённой стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность организма. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование организма уже невозможно. К зоне оптимума обычно приурочена максимальная плотность популяции. Важно подчеркнуть, что зоны оптимума по отношению к различным факторам различаются, и поэтому организмы полностью проявляют свои потенциальные возможности в том случае, если существуют в условиях всего спектра факторов с оптимальными значениями.
Пример 1. Фактор «Температура».Растения живут при определенных температурах. Если температура становится слишком высокой или, наоборот, слишком низкой – растения погибают.
Пример 2. Соленость воды.Морские рыбы не могут жить в пресной воде. Но, если соли в воде будет слишком много (Аральское море) – рыбы погибнут.
Правило лимитирующих факторов –фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек), отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов, их ареалы. От них зависит продуктивность организмов.
Правило взаимодействия факторов –одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов.Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, низкие температуры легче переносить в сухую и безветренную погоду и т.п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.
Пример 1. Жару легче переносить при сухом, а не при влажном воздухе.
Пример 2. В мороз можно замерзнуть быстрее при сильном ветре, чем в безветренную погоду.
В природе каждый существующий вид представляет собой сложный комплекс или даже систему внутривидовых групп, которые охватывают особей со специфическими чертами строения, физиологии и поведения. Таким внутривидовым объединением особей является популяция.
Популяция — это совокупность особей одного вида, длительно существующих на определенной территории, свободно скрещивающихся, дающих плодовитое потомство и относительно изолированных от других особей того же вида.
Популяция обладает определенными структурой и функциями.
Структура популяции характеризуется составляющими ее особями и их распределением в пространстве, имеет приспособительный характер.
Функции популяциианалогичны функциям других биологических систем. Им свойствен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях, т.е. популяции обладают конкретными генетическими и экологическими характеристиками.
Популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельно взятой особи. Основные характеристики популяций: численность, плотность, рождаемость, смертность, темп роста.
Экосистема– совокупность живых организмов (биоценоз) и среды их обитания (климат, почва, водная среда), в которой осуществляется круговорот веществ.
Термин «экосистема» предложил английский эколог А́ртур Те́нсли в 1935 г.
Экосистемы по размерам можно разделить на микроэкосистемы (гниющий пень в лесу, лужа),мезоэкосистемы(болото, лес) и макроэкосистемы (океан, пустыня).
Признаки экосистемы:
— экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;
— в рамках экосистемы осуществляется полный цикл круговорота веществ, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;
— экосистема сохраняет устойчивость в течение определенного времени.
Для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимо наличие трех групп организмов: продуцентов, консументов и редуцентов(рис. 4).
Продуцентами (производителями)выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений. В основном продуцентами являются зеленые растения.
Консументы (потребители) – это гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы.
Редуценты (разрушители) живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения.
Биогеоценоз — это совокупность растений, животных, грибов и микро-организмов, почвы и атмосферы на однородном участке суши, которые объединены обменом веществ и энергии в единый природный комплекс. Важной особенностью биогеоценоза является то, что он связан с определенным участком земной поверхности. Биогеоценоз — это один из вариантов наземной экосистемы.
Структура биогеоценоза(рис. 5). Биогеоценоз включает живую часть, или биоценоз — совокупность живых организмов, и неживую, абиотическую часть, которую слагают климатические факторы данной территории, почва и условия увлажнения (биотоп). Биогеоценоз и экосистема — понятия сходные, но не одинаковые. Каждый биогеоценоз является экосистемой. Но не каждая экосистема соответствует биогеоценозу.
В чем отличие биогеоценоза от экосистемы? Прежде всего, любой биогеоценоз выделяется только на суше. На море, в океане и вообще в водной среде биогеоценозы не выделяются. Биогеоценоз имеет конкретные границы. Они определяются границами растительного сообщества — фитоценоза.Образно говоря, биогеоценоз существует только в рамках
фитоценоза. Там, где нет 
фитоценоза, нет и биогеоценоза. Понятия «экосистема» и «биогеоценоз» тождественны только для таких природных образований, как лес, луг, болото, поле. Лесной биогеоценоз = лесная экосистема; луговой биогеоценоз = луговая экосистема. Для природных образований, меньших или больших по объему, нежели фитоценоз, либо там, где фитоценоз выделить нельзя, приме-няется только понятие «экосистема». Например, кочка на болоте — экосистема, но не биогеоценоз. Текущий ручей — экосистема, но не биогеоценоз. Точно так же только экосистемами являются море, тундра, влажный тропический лес и т.п. В тундре, тропическом лесу можно выделить не один фитоценоз, а множество. Это совокупность фитоценозов, представля-ющих более крупное образование, нежели биогеоценоз.
Экосистема может быть пространст-венно и мельче, и крупнее биогеоценоза. Таким образом, экосистема — это образование более общее, безранговое.
Живые организмы и факторы окружающей среды неразрывно связаны друг с другом и образуют в совокуп-ности единое целое, которое называется экосистемой. Организмы в экосистемах вступают в различные территориальные и пищевые взаимоотношения, что определяет структуру и целостность экосистем.
Биосфера– это часть оболочек Земли, заселенная живыми организмами; единая глобальная экосистема высшего порядка.
Понятие «биосфера» (от греч. биос— жизнь) предложил в 1875 г. австрийский ученый Эдуард Зюсс.
Учение о биосфере создал украинский ученый Владимир Иванович Вернадский. Он пришел к выводу, что биосфера не является отдельной единой оболочкой Земли, а только частью ее геологических оболочек, населенных живыми организмами. Живые организмы распространены в верхних слоях литосферы, нижних – атмосферы и по всей глубине гидросферы.
Границы биосферы(рис. 6). Верхняя граница биосферы простирается от поверхности Земли до озонового экрана. Выше этой границы организмы жить не могут, так как там на них будут губительно действовать ультрафиолетовые лучи Солнца и низкая температура. Нижняя граница проходит по дну гидросферы и на глубине 4-5 км в земной коре материков (это зависит от того, на какой глубине температура горных пород достигает + 100°С). Наиболее обильна жизнью часть биосферы у земной поверхности и до глубины 200 м в гидросфере. Однако жизнь не ограничена исключительно пределами биосферы. Микробы, споры и пыльца растений, органические молекулы обнаружены высоко в стратосфере. Не исключено, что они могут покидать Землю и уноситься в космическое пространство. Но это не означает расширения биосферы, так как за ее пределами могут существовать только неактивные формы жизни, находящиеся в состоянии скрытой жизнедеятельности.
Что такое ноосфера?Еще в первой половине XX столетия В.И. Вернадский предвидел, что биосфера будет постепенно развиваться в ноосферу. Вначале он рассматривал ноосферу как особую оболочку Земли, развивающуюся вне биосферы. Однако потом пришел к выводу, что ноосфера(от греч. ноос— разум и сфера— оболочка) — это новое состояние биосферы, при котором определяющим фактором развития становится умственная деятельность человека. В частности, В.И. Вернадский указывал, что именно под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера переходит в свое новое состояние — ноосферу. Общество людей все больше отличается от других компонентов биосферы как новая сверхмощная геологическая сила. Благодаря научной мысли, воплощенной в технических достижениях, человек осваивает те части биосферы, куда раньше он не проникал.
Характерной особенностью развития ноосферы является экологизация всех сторон жизни человека. Поэтому к решению любых проблем человек должен подходить с позиций экологического мышления.