Абиотични, биотични и антропогенни фактори. Биотични фактори на околната среда
Биотични факторизаобикаляща среда(Биотични фактори; Биотични фактори на околната среда; Биотични фактори; Биологични фактори; от гръцки. Биотикос- жизненоважни) - фактори на жизнената среда, които влияят върху живота на организмите.
Действието на биотичните фактори се изразява под формата на взаимно влияние на едни организми върху жизнената дейност на други организми и всички заедно върху местообитанието. Между организмите има преки и непреки връзки.
Вътрешноспецифичните взаимодействия между индивиди от един и същи вид се състоят от групови и масови ефекти и вътревидова конкуренция.
Междувидовите взаимоотношения са много по-разнообразни. Възможните типове комбинации отразяват различни типове връзки:
Фондация Уикимедия. 2010 г.
Вижте какво е „Биотични фактори на околната среда“ в други речници:
Абиотичните фактори са компоненти и явления от нежива, неорганична природа, които пряко или косвено засягат живите организми. Основните абиотични фактори на средата са: температура; светлина; вода; соленост; кислород; магнитно поле на Земята; ... Уикипедия
Околна среда, съвкупността от въздействия, оказвани върху организмите от жизнената дейност на други организми. Тези влияния са много разнообразни. Живите същества могат да служат като източник на храна за други организми и да осигурят местообитание... ... Велика съветска енциклопедия
GOST R 14.03-2005: Управление на околната среда. Влияещи фактори. Класификация- Терминология GOST R 14.03 2005: Управление на околната среда. Влияещи фактори. Оригинален документ за класификация: 3.4 абиотични (екологични) фактори: Фактори, свързани с въздействието върху неживи организми, включително климатични... ... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация
Субстрат. Бавният растеж на талуса не позволява на лишеите в повече или по-малко благоприятни местообитания да се конкурират с бързорастящи цъфтящи растения или мъхове. Следователно лишеите обикновено обитават такива екологични ниши като... ... Биологична енциклопедия
Екологията (от гръцки οικος къща, икономика, жилище и λόγος учение) е наука, която изучава взаимоотношенията между живата и неживата природа. Терминът е предложен за първи път в книгата „Обща морфология на организмите“ през 1866 г. ... Уикипедия
ЕКОЛОГИЯ- (гръцки oikos къща, местообитание, подслон, жилище; logos наука) термин, въведен в научното обръщение от Хекел (1866), който определя екологията като наука за икономиката на природата, начина на живот и външните жизнени връзки на организмите един с друг. Под екология, ... ... Социология: Енциклопедия
Риби ... Уикипедия
Животът на растението, както на всеки друг жив организъм, е сложен набор от взаимосвързани процеси; Най-важният от тях, както е известно, е обменът на вещества с околната среда. Околната среда е източникът, от който... ... Биологична енциклопедия
Книги
- Екология. Учебник. Гриф Министерство на отбраната на Руската федерация, Потапов А.Д.. В учебника се разглеждат основните принципи на екологията като наука за взаимодействието на живите организми с тяхното местообитание. Основните принципи на геоекологията като наука за основните...
Федерална агенция за образование
Руски държавен университет
Иновативни технологии и предприемачество
Пензенски клон
Реферат по дисциплината "Екология"
По темата: „Биотични фактори на околната среда“
Изпълнил: студент гр. 05U2
Морозов А.В.
Проверен от: Кондрев С.В.
Пенза 2008 г
Въведение
1. Общ модел на действие на биотичните фактори
2. Биотични фактори на околната среда и екосистемата
Заключение
Списък на използваната литература
Приложение
Въведение
Най-важните биотични фактори включват наличието на храна, хранителни конкуренти и хищници.
1. Общ модел на действие на биотичните фактори
Условията на околната среда на организмите играят основна роля в живота на всяко общество. Всеки елемент от околната среда, който има пряко въздействие върху живия организъм, се нарича фактор на околната среда (например климатични фактори).
Има абиотични и биотични фактори на околната среда. Абиотичните фактори включват слънчева радиация, температура, влажност, светлина, свойства на почвата и състав на водата.
Храната се счита за важен екологичен фактор за животинските популации. Количеството и качеството на храната влияят върху плодовитостта на организмите (техния растеж и развитие) и продължителността на живота. Установено е, че малките организми се нуждаят от повече храна на единица маса, отколкото големите; топлокръвни - повече от организми с нестабилна телесна температура. Например син синигер с телесно тегло 11 g трябва да приема храна годишно в размер на 30% от теглото си, пойният дрозд с телесно тегло 90 g - 10%, а мишеловът с телесно тегло 900 г - само 4,5%.
Биотичните фактори включват различни взаимоотношения между организмите в естествената общност. Правете разлика между взаимоотношенията между индивиди от един и същи вид и индивиди различни видове. Връзките между индивиди от един и същи вид имат голямо значениеза неговото оцеляване. Много видове могат да се възпроизвеждат нормално само когато живеят в доста голяма група. По този начин корморанът живее и се възпроизвежда нормално, ако в неговата колония има най-малко 10 хиляди индивида. Принцип минимален размернаселението обяснява защо редки видоветрудно се спасява от изчезване. За оцеляване африкански слоновестадото трябва да съдържа най-малко 25 индивида и Северен елен- 300-400 глави. Съвместният живот улеснява намирането на храна и борбата с враговете. Така само глутница вълци може да хване голяма плячка, а стадо коне и бизони могат успешно да се защитят от хищници.
В същото време прекомерното увеличаване на броя на индивидите от един вид води до пренаселване на общността, повишена конкуренция за територия, храна и лидерство в групата.
Популационната екология изучава взаимоотношенията между индивиди от един и същи вид в общност. основната задачапопулационна екология - изследване на размера на популацията, нейната динамика, причините и последствията от промените в популацията.
Популации на различни видове дълго времеживеещи заедно на определена територия, образуват общности или биоценози. Общност различни популациивзаимодейства с факторите на околната среда, заедно с които образува биогеоценоза.
Съществуването на индивиди от един и същ и различен вид в биогеоценозата е силно повлияно от ограничаващия или ограничаващ екологичен фактор, т.е. липсата на определен ресурс. За индивиди от всички видове ограничаващият фактор може да бъде ниска или висока температура, за жителите на водни биогеоценози - соленост на водата и съдържание на кислород. Например разпространението на организмите в пустинята е ограничено от високите температури на въздуха. Приложната екология изучава ограничаващите фактори.
За стопанска дейностВажно е хората да познават лимитиращите фактори, които водят до намаляване на продуктивността на селскостопанските растения и животни и до унищожаването на насекомните вредители. По този начин учените са открили, че ограничаващият фактор за ларвите на бръмбари щракалки е много нисък или много висока влажностпочва. Следователно, за борба с този вредител на селскостопанските растения, почвата се дренира или силно навлажнява, което води до смъртта на ларвите.
Екологията изучава взаимодействието на организмите, популациите, общностите помежду си и въздействието на факторите на околната среда върху тях. Аутекологията изучава връзките на индивидите с околната среда, а синекологията изучава връзките между популациите, общностите и местообитанията. Има абиотични и биотични фактори на околната среда. За съществуването на индивиди, популации важноимат ограничаващи фактори. Населението и приложната екология получиха голямо развитие. Екологичните постижения се използват за разработване на мерки за защита на видовете и съобществата в селскостопанската практика.
Биотичните фактори са съвкупност от въздействия на жизнедеятелността на едни организми върху жизнедеятелността на други, както и върху неживата природа. Класификация на биотичните взаимодействия:
1. Неутралност - нито едно население не влияе на другото.
2. Конкуренцията е използването на ресурси (храна, вода, светлина, пространство) от един организъм, което по този начин намалява наличността на този ресурс за друг организъм.
Конкуренцията може да бъде вътрешновидова и междувидова. Ако размерът на популацията е малък, тогава вътрешновидовата конкуренция е слаба и ресурсите са налични в изобилие.
При висока гъстота на популацията интензивната вътрешноспецифична конкуренция намалява наличността на ресурси до ниво, което възпрепятства по-нататъшния растеж, като по този начин регулира размера на популацията. Междувидовата конкуренция е взаимодействие между популациите, което влияе неблагоприятно на техния растеж и оцеляване. При внос във Великобритания от Северна АмерикаБроят на каролинската катерица е намалял обикновена катерица, защото каролинската катерица се оказа по-конкурентоспособна. Конкуренцията може да бъде пряка и непряка. Пряката е вътревидова конкуренция, свързана с борбата за местообитание, по-специално защитата на отделни зони при птици или животни, изразяваща се в директни сблъсъци.
При липса на ресурси е възможно да се ядат животни от техния собствен вид (вълци, рисове, хищни буболечки, паяци, плъхове, щуки, костур и др.) Непряко - между храсти и тревисти растения в Калифорния. Типът, който се установява пръв, изключва другия тип. Бързо растящите, дълбоко вкоренени треви намалиха съдържанието на влага в почвата до нива, неподходящи за храсти.
А високите храсти засенчваха тревите, пречейки им да растат поради липса на светлина.
Листни въшки, брашнеста мана - растения.
Висока плодовитост.
Те не водят до смъртта на гостоприемника, но инхибират жизнените процеси. Хищничеството е изяждането на един организъм (плячка) от друг организъм (хищник). Хищниците могат да ядат тревопасни, а също и слаби хищници. Хищниците имат широка гама от храни и лесно преминават от една плячка към друга по-достъпна. Хищниците често нападат слаба плячка.
Норката унищожава болни и стари мускати, но не напада възрастни индивиди. Екологичният баланс се поддържа между популациите плячка-хищник.
Симбиозата е съжителството на два организма от различни видове, при което организмите се облагодетелстват взаимно.
Според степента на партньорство симбиозата бива: Коменсализъм – единият организъм се храни за сметка на другия, без да му вреди.
Рак - морска анемона.
Морската анемона се прикрепя към черупката, предпазвайки я от врагове, и се храни с остатъци от храна. Мутуализъм – и двата организма се облагодетелстват, но не могат един без друг.
Лишай - гъба + водорасло.
Гъбата защитава водораслите, а водораслите я хранят. При естествени условия един вид няма да доведе до унищожаване на друг вид. Екосистема. Екосистемата е съвкупност от различни видове организми, живеещи заедно и условията на тяхното съществуване, които са в естествена връзка помежду си. Терминът е предложен през 1935 г. от английския еколог Тексли.
Най-голямата екосистема е биосферата на Земята, след това в низходящ ред: земя, океан, тундра, тайга, гора, езеро, пън, саксия. Океанска екосистема. Една от най-големите екосистеми (94% от хидросферата). Жизнената среда на океана е непрекъсната, в нея няма граници, които да пречат на заселването на живи организми (на сушата границата е океанът между континентите, на континента има реки, планини и др.).
В океана водата е в постоянно движение.
Има хоризонтални и вертикални течения.
Във вода се разтварят 48-10 тона соли. Тези физикохимични характеристики създават благоприятни условия за образуването и развитието на различни организми.
В океана има: 160 000 вида животни (80 хиляди мекотели, 20 хиляди ракообразни, 16 хиляди риби, 15 хиляди протозои). 10 000 вида растения.
Основно различни видове водорасли. Органичният живот обаче е разпределен неравномерно хоризонтално и вертикално. В зависимост от биотичните фактори (светлинен режим, t, соленост и др.) Океанът се разделя на няколко зони. *В зависимост от осветлението: горно осветено - до 200 m (еуфотично) долно, лишено от светлина - над 200 m (афотично) *Океанската екосистема също се разделя на: воден стълб (пелагиален) дънен (бентал) *В зависимост от дълбочината: до 200 m (литорална зона) до 2500 m (батиална зона) до 6000 m (абисална зона) повече от 6000 m (ултра-абисална зона) В открития океан, в сравнение с крайбрежната зона, храната е по-малко концентрирана, така че има разнообразие от активно плуващи организми (риби, калмари, акули), китове и др.). хранителна верига: фитопланктон - зоопланктон - планктоядни риби - хищни риби - детритивори (бактерии, които живеят предимно на дъното).
2. Биотични фактори на околната среда и екосистемата
Положителни взаимоотношения между организмите
Положителните взаимоотношения се наричат още симбиоза (лат. симзаедно) - такова съвместно съществуване на организми, което е биологично целесъобразно и за двамата участници, без да е хранително или конкурентно. Нека разгледаме характерните видове симбиоза.
Капацитетните гъби образуват симбиоза със семенни растения (микориза), покривайки ги с мицел коренова система. Благодарение на мицела, обемът на корените на растението значително се увеличава; мицелът доставя вода и минерали, като в замяна получава органичните съединения, необходими на гъбата като хетеротроф. С помощта на гъбите растенията абсорбират хранителни вещества от труднодостъпни почвени съединения. Микоризните растения съдържат повече азот, калий, фосфор, увеличава се съдържанието на хлорофил. Микоризата образува дебел слой върху корените на пирен, брусница и други многогодишни треви. В сътрудничество с различни гъбиПовечето висши растения живеят (повече от 3/4 от цъфтящите видове), включително дърветата - мицелът прониква дори в корените им. В симбиоза с гъбите дърветата растат много по-добре. Взаимноизгодната симбиоза на бобови растения (грах, боб, соя, детелина, фъстъци, фъстъци, люцерна) с азотфиксиращи нодулни бактерии намира широко приложение в селско стопанство. Бактериите абсорбират азот от въздуха и го превръщат първо в амоняк, а след това в други съединения, като ги доставят на растението и получават фотосинтетични продукти в замяна. Кореновите тъкани нарастват интензивно, образувайки възли. В сеитбооборота бобовите растения, които обогатяват почвата с азотни съединения, обикновено се редуват с царевица и картофи. Когато липсата на азот в почвата е ограничаващ фактор, симбиозата с азотфиксиращи бактерии позволява на растенията да разширят своето местообитание.
В изброените примери за сътрудничество ползата от съвместното съществуване на организмите е очевидна, но връзката им не е необходима.
Мутуализъм(лат. mutuusвзаимно) е вид симбиоза, когато присъствието на партньор стане необходимо. Многоклетъчните животни не са в състояние да усвояват целулозата (влакна), някои видове микроорганизми им помагат в това. При насекоми (например термити, бръмбари мелница) и други членестоноги тази функция се изпълнява от едноклетъчни животни от класа на флагелатите. В храносмилателния тракт на термитите флагелатите произвеждат ензими, които разграждат фибрите до прости захари. Без своите симбионти термитите умират от глад. Камшичестите получават условия за размножаване и хранителни вещества от термитите. U гръбначни бозайници(включително гризачи, копитни и други тревопасни), целулозата се разгражда от реснички и чревни бактерии. До няколко килограма от тях живеят в стомаха на преживните животни. В човешкото тяло симбиотичните бактерии не само разграждат фибрите, но и синтезират редица витамини.
Някои видове мравки се хранят със захарните екскременти на листни въшки и ги предпазват от хищници, с една дума - "паша".Много видове насекоми опрашват цъфтящи растения и се хранят с техния нектар.
Лишеите са смес от гъби и водорасли. Мицелът, който сплита клетките на водораслите със специални процеси на засмукване, прониква в тях и извлича продуктите на фотосинтезата. Водораслите получават вода и минерали от гъбата.
Коменсализъм(лат. свършвамзаедно + менсамаса) е вид симбиоза, когато единият вид има полза, но другият е безразличен към съжителството. И така, хиените ядат остатъците от храната на лъв, а рибата - пръчка южни моретаулесняват тяхното придвижване и установяване, като пътуват до повече големи видове. Вместо предна горна перка, те имат вендуза. В същото време рибите носители защитават рибите от хищници.
Някои същества използват други видове като подслон, тъй като са техни "наематели".Малките риби се крият от хищници между иглите морски таралежи, криейки се в кухината" морски краставици „холотурии (вид бодлокожи) или под чадъри големи медузи, чиито жилещи пипала служат като надеждна защита.
Морските риби Kareprocts снасят яйца в хрилната кухина на рака, а сладководните горчивки - в кухината двучерупчести. Огромен брой членестоноги живеят в дупки на гризачи и птичи гнезда. Там намират благоприятен микроклимат и останките от храната на господаря. Гущерът туатара - обитател на пустинните острови на Нова Зеландия - не се притеснява да си направи дупка, както правят неговите роднини, а използва уютното гнездо на буревестник. Според строгите "рутина„Птицата и гущерът използват гнездото на две смени. Птицата се прибира само през нощта, когато гущерът тръгва на лов.
Човешкият стомах също е дом на коменсалите - чревни амеби. Те се хранят с бактерии в чревната кухина и не засягат функционирането на тялото.
Заключение
В биоекологията обикновено говорим за естествена среда, непроменен от човека. В приложната (социална) екология говорим за среда, по един или друг начин опосредствана от човека.
Отделните елементи на средата, на които организмите реагират с приспособителни реакции (адаптации), се наричат фактори на околната среда или фактори на околната среда. Сред факторите на околната среда обикновено се разграничават три групи фактори: абиотични, биотични и антропогенни.
Разгледахме биотичните фактори на околната среда; те са съвкупността от влияния на едни организми върху други. Живите същества могат да служат като източник на храна за други организми, да осигуряват тяхното местообитание, да допринасят за тяхното размножаване и т.н.
Ефектът на биотичните фактори може да бъде не само пряк, но и косвен, изразяващ се в корекция на абиотичните фактори, например промени в състава на почвата, микроклимата под горския навес и др.
Съществуването на всеки организъм зависи от цял комплекс от фактори. В същото време е възможно да се идентифицират редица модели, които са общи за голямо разнообразие от специални случаи.
Списък на използваната литература
1. Приложение на методите на математическото моделиране за изследване на факторите на биотичната среда. М. 2004
2. Екология. М., Инфра-М. 2003 г
3. Вертянов С. Ю. Биотични фактори на околната среда и екосистеми. 2004 г
Приложение
Биотични фактори на околната среда
Взаимоотношения между видовете
Биотичните фактори се разбират като разнообразни връзки на един организъм с други организми. Такива връзки могат да бъдат вътревидови и междувидови. Вътрешноспецифичните взаимоотношения са разнообразни и в крайна сметка са насочени към запазване на популацията. Това включва взаимоотношения между индивиди от различен пол, конкуренция за жизнени ресурси и различни форми на поведение.
Има няколко форми на междувидови взаимодействия и няколко класификации на взаимоотношенията между видовете. Нека разгледаме две от тях. Ако обозначим отношенията, които са безразлични към типа като 0, полезни + и вредни за партньорите, тогава цялото разнообразие от връзки може да бъде обозначено: 00, 0+, 0-, ++, +-, - -.
В този случай симбиозата означава живеейки заедно(от гръцки symbiosis - съвместен живот), което може да бъде както полезно, така и вредно за партньорите.
Симбиозата често се разбира като взаимноизгодно съжителствоорганизми или полезни за едни и безразлични за други. В този случай класификацията ще изглежда така.
Биотични фактори
Непреките взаимодействия се състоят в това, че някои организми са формиращи среда по отношение на други, като приоритетното значение тук принадлежи, разбира се, на фотосинтезиращите растения. Например местната и глобалната екологична функция на горите, включително тяхната роля за защита на почвата и полето и защита на водата, е добре известна. Непосредствено в горските условия се създава уникален микроклимат, който зависи от морфологични особеностидървета и позволява да живеят тук специфични горски животни, тревисти растения, мъхове и др. В резервоари и водни течения растенията са основният източник на такъв важен абиотичен компонент на околната среда като кислород.
В същото време растенията служат като пряко местообитание за други организми. Например, много гъбички се развиват в тъканите на дърво (дърво, лико, кора), чиито плодни тела (гъбички) могат да се видят на повърхността на ствола; Много насекоми и други безгръбначни живеят в листата, плодовете и стъблата на тревисти и дървесни растения, а хралупите на дърветата са обичайното местообитание за редица бозайници и птици. За много видове потайни животни мястото им на хранене е съчетано с местообитанието им.
Взаимодействия между живите организми на сушата и водна среда
Взаимодействията между живите организми (главно животни) се класифицират по отношение на техните взаимни реакции.
Има еднотипни (от гръцки. homos- идентични) реакции, т.е. взаимодействия между индивиди и групи индивиди от един и същи вид и хетеротипни (от гръцки. хетероси- различни, различни) - взаимодействия между представители на различни видове. Сред животните има видове, които са способни да се хранят само с един вид храна (монофаги), с повече или по-малко ограничен набор от източници на храна (тесни или широки олигофаги) или с много видове, като използват не само растения, но и животни тъкани за храна (полифаги). Последните включват например много птици, които са способни да ядат както насекоми, така и семена от растения или др. известни видове, подобно на мечка, е хищник по природа, но с желание яде плодове и мед.
Най-често срещаният тип хетеротипни взаимодействия между животни е хищничеството, т.е. директното преследване и консумация на едни видове от други, например насекоми - птици, тревопасни копитни животни - месоядни хищници, малки рибки- по-големи и др. Хищничеството е широко разпространено сред безгръбначните животни - насекоми, паякообразни, червеи и др.
Други форми на взаимодействие между организмите включват добре известното опрашване на растения от животни (насекоми); форезия, т.е. прехвърляне от един вид на друг (например семена от растения от птици и бозайници); коменсализъм (общо хранене), когато едни организми се хранят с остатъците от храна или секрети на други, пример за което са хиените и лешоядите, поглъщащи остатъците от храна на лъвове; синойкия (съжителство), например използване от някои животни на местообитанията (дупки, гнезда) на други животни; неутрализъм, т.е. взаимна независимост на различни видове, живеещи на обща територия.
Един от важните видове взаимодействие между организмите е конкуренцията, която се определя като желанието на два вида (или индивиди от един и същи вид) да притежават един и същи ресурс. По този начин се разграничават вътрешноспецифична и междувидова конкуренция. Междувидовата конкуренция се разглежда и като желанието на един вид да измести друг вид (конкурент) от дадено местообитание.
Въпреки това е трудно да се намерят реални доказателства за конкуренция в естествени (а не експериментални) условия. Разбира се, два различни индивида от един и същи вид могат да се опитат да отнемат парчета месо или друга храна един от друг, но подобни явления се обясняват с различното качество на самите индивиди, тяхната различна адаптивност към едни и същи фактори на околната среда. Всеки тип организъм е адаптиран не към един конкретен фактор, а към техния комплекс и изискванията на два различни (дори близки) вида не съвпадат. Следователно едното от двете ще бъде изтласкано в естествената среда не поради конкурентните стремежи на другото, а просто защото е по-слабо адаптирано към други фактори. Типичен пример е „конкуренцията“ за светлина между иглолистните и широколистните дървесни видове в млади насаждения.
Широколистните дървета (трепетлика, бреза) изпреварват по растеж бор или смърч, но това не може да се счита за конкуренция между тях: първите са просто по-добре адаптирани към условията на сечища и изгорели площи, отколкото вторите. Многогодишната работа по унищожаването на широколистни „плевели“ с помощта на хербициди и арборициди (химически препарати за унищожаване на тревисти и храстовидни растения), като правило, не доведе до „победа“ на иглолистните дървета, тъй като не само доставката на светлина, но и много други фактори (като биотични и абиотични) не отговарят на техните изисквания.
Човек трябва да вземе предвид всички тези обстоятелства, когато управлява дивата природа, когато експлоатира животни и растения, тоест когато лови риба или извършва икономически дейности като защита на растенията в селското стопанство.
Почвени биотични фактори
Както бе споменато по-горе, почвата е биоинертно тяло. В процесите на неговото формиране и функциониране жизненоважна роляиграят живи организми. Те включват на първо място зелените растения, които извличат хранителни химикали от почвата и ги връщат обратно заедно с умиращите тъкани.
Но в процесите на почвообразуване решаваща роля играят живите организми (педобионти), обитаващи почвата: микроби, безгръбначни и др. Микроорганизмите играят водеща роля в трансформацията на химичните съединения и миграцията химически елементи, подхранване на растенията.
Първичното унищожаване на мъртвата органична материя се извършва от безгръбначни животни (червеи, мекотели, насекоми и др.) В процеса на хранене и отделяне на храносмилателни продукти в почвата. Фотосинтетичното улавяне на въглерод в почвата се извършва в някои видове почви от микроскопични зелени и синьо-зелени водорасли.
Почвените микроорганизми извършват основното разрушаване на минералите и водят до образуването на органични и минерални киселини, алкали и освобождават ензими, полизахариди и синтезирани от тях фенолни съединения.
Най-важната връзка в биогеохимичния азотен цикъл е азотфиксацията, която се осъществява от азотфиксиращи бактерии. Известно е, че общото производство на азотна фиксация от микроби е 160-170 милиона тона/годишно. Необходимо е също така да се отбележи, че фиксирането на азот, като правило, е симбиотично (съвместно с растенията), извършвано от нодулни бактерии, разположени върху корените на растенията.
Биологично активни вещества на живите организми
Факторите на околната среда от биотична природа включват химически съединения, които се произвеждат активно от живи организми. Това са по-специално фитонциди - предимно летливи вещества, произведени от организми от растения, които убиват микроорганизмите или потискат растежа им. Те включват гликозиди, терпеноиди, феноли, танини и много други вещества. Например 1 хектар широколистна гора отделя около 2 кг летливи вещества на ден, иглолистна гора - до 5 кг, хвойнова гора - около 30 кг. Следователно въздухът горски екосистемиима най-важното санитарно-хигиенно значение, като убива микроорганизми, причиняващи опасни човешки заболявания. За растението фитонцидите служат като защита срещу бактериални, гъбични инфекции и протозои. Растенията са способни да произвеждат защитни вещества в отговор на инфекция от патогенни гъбички.
Летливите вещества от някои растения могат да служат като средство за изместване на други растения. Взаимно влияние на растенията чрез разделяне на заобикаляща средафизиологично активни веществанаречена алелопатия (от гръцки. алелон- взаимно, патос- страдание).
Органичните вещества, произведени от микроорганизми, които имат способността да убиват микробите (или да инхибират растежа им), се наричат антибиотици; типичен пример е пеницилинът. Антибиотиците също включват антибактериални вещества, съдържащи се в растителни и животински клетки.
Опасни алкалоиди, които имат токсично и психотропно действие, се срещат в много гъби и висши растения. Силно главоболие, гадене и дори загуба на съзнание могат да възникнат в резултат на дълъг престой на човек в блато с див розмарин.
Гръбначните и безгръбначните животни имат способността да произвеждат и отделят отблъскващи, атрактивни, сигнализиращи и убиващи вещества. Сред тях има много паякообразни (скорпион, каракурт, тарантула и др.) И влечуги. Човекът широко използва животински и растителни отрови за медицински цели.
Съвместната еволюция на животните и растенията е развила в тях най-сложните информационно-химични взаимоотношения. Нека дадем само един пример: много насекоми различават хранителния си вид по миризма; по-специално короятните бръмбари летят само до умиращо дърво, разпознавайки го по състава на летливите терпени на смолата.
Антропогенни фактори на околната среда
Цялата история на научно-техническия прогрес е комбинация от трансформирането от човека на природни фактори на околната среда за собствените му цели и създаването на нови, които преди това не са съществували в природата.
Топенето на метали от руди и производството на оборудване са невъзможни без създаването високи температури, налягане, мощни електромагнитни полета. Получаването и поддържането на високи добиви от земеделските култури изисква производството на торове и химически препарати за растителна защита от вредители и патогени. Съвременното здравеопазване е немислимо без химиотерапия и физиотерапия. Тези примери могат да се умножават.
Постиженията на научно-техническия прогрес започнаха да се използват в политическите и икономически цели, което се проявява изключително в създаването на специални фактори на околната среда, засягащи хората и тяхната собственост: от огнестрелни оръжиядо средства за масово физическо, химично и биологично въздействие. В този случай можем директно да говорим за набор от антропотропни (т.е. насочени към човешкото тяло) и по-специално антропоцидни фактори на околната среда, които причиняват замърсяване на околната среда.
От друга страна, освен такива целенасочени фактори, при експлоатацията и преработката на природните ресурси неизбежно се образуват странични химични съединения и зони. високи нивафизически фактори. В някои случаи тези процеси могат да имат внезапен характер (в условия на аварии и бедствия) с тежки екологични и материални последици. Следователно беше необходимо да се създадат начини и средства за защита на хората от опасни и вредни фактори, което сега е внедрено в горепосочената система - безопасност на живота.
В опростена форма е представена приблизителна класификация на антропогенните фактори на околната среда на фиг. 1.
Ориз. 1. Класификация на антропогенните фактори на околната среда
Биотичен– съвкупността от въздействия на жизнедеятелността на едни организми върху жизнедеятелността на други, както и върху неживата среда. Връзките между организмите, тъй като са изключително широко разпространени, очевидни и в някои случаи жизненоважни за хората, привличат вниманието на наблюдателите и изследователите на дивата природа още от древността.
Таблица 2 – Основни абиотични фактори на околната среда
| Фактори | Ритъм на влияние | Сфера на влияние |
| Светлина | Ежедневни и сезонни ритми | 1 Развитие на организмите (може да се ускори или забави) 2 Образуване на пигменти и витамини (UV лъчение) 3 Инактивиране на растежните хормони в растенията (UV лъчение) 4 Определя хода и продуктивността на фотосинтезата (видимо лъчение) 5 Стимулира възпроизводството 6 Регулира поведение 7 Влияе върху цикличността на биологичните процеси (фотопериодизъм) 8 Източник на топлина (инфрачервено лъчение) |
| температура | Ежедневни и сезонни ритми | 1 Развитие на организмите (може да се ускори или забави) 2 Дейност: а) прагови и вълнуващи температури; б) метаболитна активност; в) консумация на храна 3 Размножаване 4 Термопериодизъм като сигнален фактор |
| Влажност | Ежедневни и сезонни ритми | 1 Развитие на организмите 2 Стимулира възпроизводството 3 Регулира метаболитните процеси 4 Регулира активността и други поведенчески реакции |
| налягане | Аритмичен | 1 Възпроизвеждане (ниското постоянно налягане води до мъжко безплодие) 2 Регулира дейността |
| Вятър | Аритмичен | 1 Регулира транспирацията 2 Определя формата на растенията 3 Пренасяне на полени (анемогамия) 4 Анемохория (разпръскване от вятъра) 5 Предаване на миризми 6 Определя броя на летящите форми |
Научната основа за изучаване на връзките в природни съобществаоснована от Чарлз Дарвин. По-нататъчно развитиетази област се свързва с имената на Е. Хекел, К. Мьобиус, Ф. Клементс, В. Шелфорд, К. Елтън, Г. Ф. Морозов, В. Н. Сукачев, В. Н. Беклемишев, Г. А. Новиков и др. Биотичните връзки са разнообразни. Типът взаимодействие между организмите, популациите и видовете може да се промени с течение на времето поради промени както в самите тях, така и в екологичната ситуация. Следователно нито една от класификациите на биотичните взаимоотношения не е изчерпателна. На първо място, трябва да се отбележи наличието на такива форми на взаимоотношения като вътрешноспецифични и междувидови. Вътрешновидовите взаимоотношения включват цялата съвкупност от най-разнообразни по съдържание, характер и значение връзки и зависимости между организми и групи организми от един и същи вид.
Междувидовите взаимоотношения възникват на различна основа от вътревидовите взаимоотношения и представляват различен тип взаимоотношения. Трофичните връзки служат като основа за възникването на междувидови взаимоотношения. Един от резултатите от междувидовите взаимоотношения е образуването на различни защитни устройства. Адаптациите, възникнали на базата на междувидови взаимоотношения, включват явлението фагоцитоза, мимикрия, отделяне на фитонциди, образуване на тръни, бодли и игли.
Фигура 3.3 – Основни видове взаимодействия с околната среда
(според А. С. Степановских, 2003 г.)
Основните типове връзки са положителни и отрицателни.
Конкуренция(–, –) са взаимоотношения, при които организмите, в борбата за източници на храна или територия, си влияят отрицателно. Неговите специални случаи са: 1) конкуренция (в тесен смисъл на думата) за един или друг ограничен ресурс (съперничество); 2) пряка "борба" между представители на различни видове (агресия); 3) взаимно алелопатично инхибиране (антагонизъм).
Проучването на конкуренцията показва, че тя е най-интензивна, когато конкуриращите се видове имат еднакви или подобни изисквания.
Това е в основата на множество случаи на изместване на един вид от друг, наблюдавани в природата. Така червената хлебарка измества черната, ракът с тесни пръсти измества широкопръстата, сив плъх– черно. Още по-строги, както отбелязва Чарлз Дарвин, са взаимоотношенията между индивидите, популациите от един и същи вид, защото индивидите от един и същи вид живеят в сходни условия, нуждаят се от една и съща храна и са изложени на едни и същи опасности.
В средата на 30-те години руският учен G. F. Gause (1910–1986) извършва серия от работи за лабораторно възпроизвеждане на феномена на междуспецифичната конкуренция. Изследванията на G.F.Gause върху протозоите (експерименти с инфузории) установяват, че когато два вида се държат на ограничена диета, след известно време остава само един вид, тоест два вида не могат да съществуват на една и съща територия (заемат една и съща екологична ниша), ако техните екологични нужди са идентични. Изследванията на G. F. Gause са първите, които експериментално доказват възможността за прилагане различни вариантиконкурентни взаимодействия между видовете. Работа по изследване на конкуренцията в лаборатория и природни условиябяха изключително важни за развитието на екологията.
Хищничество(+, –) е форма на междувидови отношения, при които един вид живее за сметка на друг – ловува и изяжда плячката си. Хищничеството може да бъде специализирано, когато един или друг вид хищни животни се хранят със строго специфична плячка. Например скопата яде само риба. Често се срещат и многоядни хищници (вълци).
От средата на 60-те години на 20 век, на базата на съвр компютърна технологияЗапочнаха да се провеждат много значими изследвания върху изучаването на хищничеството и се появиха обобщения, които се основават на широки идеи за този тип биотични взаимоотношения. Може да се даде следната функционална класификация на хищниците:
- истински хищници, убиващи плячката си веднага след като я атакуват и в повечето случаи изяждат плячката изцяло. Това са лъвове, орли, калинки, китове и много други;
– хищници с пасищен тип хранене. Това са големи тревопасни бозайници - зебри, антилопи, кози, овце, големи говеда. Обикновено те използват само част от плячката си;
Мутуализъм– съжителство от различен тип, изгодно и за двамата партньори. Класически пример за този тип е съжителството на морски анемонии и раци отшелници (Фигура 3.4). Друг пример е симбиозата на мравки и листни въшки. Мравките действат като защитници на своите хранители - листни въшки, производители на захарни секрети, с които мравките пируват. Червата на всички бозайници, включително хората, съдържат чревни бактерии, които помагат за смилането на храната. Симбиозата на нодулните бактерии и бобовите растения е широко разпространена.
Протокооперация- прост тип симбиотична връзка. В тази форма съвместното съществуване е полезно и за двата вида, но не непременно за тях, т.е. не е задължително условие за оцеляването на видовете (популациите).
Фигура 3.4 – Симбиоза на рак отшелник и морска анемона
(според А. С. Степановских, 2003 г.)
Сътрудничество– двата вида образуват общност. Не е задължително, тъй като всеки вид може да съществува отделно, изолирано, но животът в общност е от полза и за двамата.
Коменсализъм(+, 0) – взаимоотношения от видове, при които един от партньорите има полза, без да вреди на другия. Коменсализмът включва свободно натоварване, съвместно хранене и наемане.
Безплатно зареждане– консумацията на храната на гостоприемника остава, например връзката между акулите и лепкавата риба (Фигура 3.5).
Фигура 3.5 – Свободно натоварване
(по Е. А. Криксунов и др., 1995)
Другарство– потребление на различни вещества или части от един и същи ресурс. Например, връзката между различни видове почвени сапрофитни бактерии, които обработват различни органична материяот изгнили растителни остатъци и от висши растения, които консумират получените минерални соли.
Наемане– използването от някои видове на други (техните тела или домове) като подслон или дом.
Аменсализъм(–, 0) – вид междувидова връзка, при която в обща среда един вид потиска съществуването на друг вид, без да изпитва противопоставяне.
Неутрализъм(0, 0) – и двата типа са независими и не си влияят един на друг.
В хода на еволюцията и развитието на екосистемите се наблюдава тенденция към намаляване на ролята на отрицателните взаимодействия за сметка на положителните, които увеличават оцеляването на взаимодействащите видове (например алтруизма в човешката еволюция).
По този начин биотичните взаимоотношения са един от най-важните механизми за формиране на видовия състав на съобществата, пространственото разпределение на видовете, регулирането на техния брой и са важни за процеса на еволюция.
Биотичните фактори на околната среда са съвкупността от въздействия на жизнената активност на едни организми върху други, както и върху неживата среда.
Въз основа на естеството на въздействието върху тялото се разграничават преки и непреки биотични фактори.
Вътрешновидовите биотични фактори включват демографски, етологични (поведенчески фактори), вътревидова конкуренция и др. Междувидовите биотични фактори са по-разнообразни и могат да бъдат както отрицателни, така и положителни, а също така могат да бъдат както положителни, така и отрицателни.
Класификация на междувидовите биотични взаимодействия.
| Артикул № | Тип взаимодействие | Видове | Общ характер на взаимодействието | |
| 1 | 2 | |||
| 1 | Неутрализъм | 0 | 0 | нито едно население не влияе на другото |
| 2 |
Междуспецифична конкуренция (директна) |
— | — | едно население потиска друго и обратното |
| 3 |
Междуспецифична конкуренция (за ресурси) |
— | — | непряко потискане при недостиг на общ ресурс |
| 4 |
Аменсализъм (1 - аменсализъм; 2 - инхибитор) Неутрализъм- вид взаимодействие между популациите на два вида, които не взаимодействат помежду си и нито един от тях не влияе на другия. Рядко се среща в природата, тъй като във всяка биоценоза винаги има непреки взаимодействия. При състезание и двата вида си влияят отрицателно. Ако два вида животни имат сходни екологични нужди, тогава между тях се развива конкуренция - директна вражда. Хищничество - метод за получаване на храна и хранене на животни (понякога растения), наречени хищници, при който те хващат, убиват и ядат други плячки. Хищници от първи ред атакуват „мирни“ тревопасни животни, докато хищници от втори ред атакуват по-слаби хищници. Способността за „превключване“ от един вид плячка към друг е една от необходимите екологични адаптации на хищниците. Второто устройство е наличието на специални устройства за проследяване и улавяне на жертвите им. Например, хищниците имат добре развита нервна система, сетивни органи, има и специални устройства, които помагат за улавяне, убиване, ядене и смилане на плячка. Жертвите също имат защитни устройства, като тръни, шипове, черупки, защитно боядисване, отровни жлези, способността за бързо скриване и др. Благодарение на специалните адаптации на хищниците и жертвите в природата се създават определени групи организми - специализирани хищници и жертви. Симбиоза- различни форми на съвместно съществуване на организми, различни видове, съставляващи симбионтна система, при която единият от партньорите или двамата поверяват на другия регулирането на взаимоотношенията си с външна среда. В основата на възникването на симбиозата са следните взаимоотношения:
Коменсализъм - форма на връзка между два вида, при която 1-комменсалния вид се облагодетелства чрез използване на структурните характеристики или начина на живот на гостоприемника, за другия тези взаимоотношения са безразлични. При споделяне на храна, комменсалните взаимоотношения възникват на базата на хранителни връзки. Наем ( синойкия) - пространствено съжителство, полезно за единия и безразлично за другия. Повърхностно поставяне на малки животни върху големи - епиокия , а поставянето на малки организми в големите е ендоикия . При форезиямалки, слабо подвижни животни (коменсали) използват големи животни за заселване, прикрепвайки се към тялото им. Мутуализъм- форма на симбиоза, при която всеки от съжителите получава относително равноправна форма и никой от тях не може да съществува без другия. Тази връзка е от полза за растежа и оцеляването и на двата организма. Например нодулни бактерии и бобови растения. Според степента на зависимост от собственика: Аменсализъм- набор от взаимоотношения между популациите на два вида, единият от които страда от инхибиране на растежа и възпроизводството от другия, а другият не изпитва отрицателни ефекти. Алелопатията е невъзможността за съществуване на един или друг вид в резултат на интоксикация на околната среда („кралска корона“). Протокооперация - общност от популации на два вида, която не е задължителна, но е от полза и за двата вида. | |||