Свет, температура и влажность, как экологические факторы. контрольная работа. экология. 2010-07-22

Классификация экологических факторов

Схема “Классификация экологических факторов среды”

Все известные экологические признаки среды в зависимости от их происхождения и характера влияния делят на три основные группы:

абиотические;
биотические;
антропогенные.

К абиотическим относятся факторы неорганической и неживой природы, к биотическим — воздействие живой природы (в том числе и человека), к антропогенным — влияние человека на природу как умышленное, так и неосознанное или неконтролируемое. Это разделение является условным, поскольку каждый фактор существует и проявляет себя как результат общего воздействия среды.

Давайте рассмотрим каждый вид экологических факторов среды более подробно.

Абиотические факторы (влияние неживой природы)

Неживая природа оказывает косвенное или прямое воздействие на всех живых существ. Значительные изменения условий окружающей среды (температура, свет, влажность, свойства почв, состав воздуха и т. п.) могут стать для живого организма критическими и даже привести к его гибели. К абиотическим факторам среды относятся:

Климатические — осадки, температура, свет, атмосферное давление и другие;
Орографические — особенности рельефа, высота над уровнем моря;
Эдафические — состав почв, ее физические свойства, плодородие, кислотность (pH), минерализация и другие;
Химические — газовый состав атмосферы и воды, содержание солей в воде, почвенный состав и другие химические свойства среды;
Гидрографические — плотность воды, ее проточность, скорость течения, световой режим и другие;
Пирогенные — воздействие пожаров, возникших по естественным причинам.

Биотические факторы (влияние живой природы)

Живые организмы находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, выстраивая различные типы внутривидовых и межвидовых отношений. В зависимости от того, к какому царству относиться живой организм, классификация биотических факторов осуществляется следующим образом:

Фитогенные — факторы влияния растений;
Зоогенные — факторы воздействие животных;
Микогенные — факторы влияние грибов;
Микробиогенные — факторы воздействие микроорганизмов.

Антропогенные факторы (влияние человека)

Антропогенные факторы — изменения в природе, которые происходят в результате деятельности человека. Осваивая природу и адаптируя ее к своим потребностям, люди воздействуют на флору и фауну преобразовывая среду обитания. Влияние может быть косвенное, прямое или условное.

Косвенное антропогенное воздействие — опосредствованное вмешательство человека в живую природу путем трансформации среды обитания (например, климатические изменения, нарушение физического или химического состава атмосферы, воды, почв и т.п.).
Прямое антропогенное воздействие — проявляется непосредственным влиянием людей на основные компоненты экологической системы (вырубка лесов, охота на животных, сбор растений или грибов и т.п.).
Условное антропогенное воздействие — влияния факторов живой и неживой природы, которые были нарушены в результате человеческой деятельности.

Виды антропогенной нагрузки

Человеческая деятельность влияет на все части биосферы.

В литосфере она:

меняет ландшафты и климатические условия на огромных территориях за счет выработки полезного сырья из карьеров и огромных гор, образующейся пустой породы, шлакоотвалов;
за счет вырубки лесов меняется климат, режимы рек и, соответственно, ландшафты;
под посевами (особенно хлопчатника, кофе, кукурузы) почва беднеет, вместо пахотных и пастбищных земель образуются пустыни;
огромные свалки отходов от северного полюса до южного — уже привычная деталь сегодняшних пейзажей.

Гидросфере досталась, пожалуй, самая высокая нагрузка из всех:

переносятся русла рек, реки уходят под грунт;
озера мелеют и исчезают;
создаются огромные водохранилища;
осушаются болота — источники подпитки грунтовых вод в засушливые годы;
моря и океаны покрываются нефтяными пленками, гибнет планктон и все живое в океане.

Очень жаль, мы ведь научились использовать морские и океанические ресурсы только на уровне собирательства, даже не создали больших ферм на морских акваториях. А сколько грязи течет с реками, речушками и ручейками в морские воды, отравляя все живое, накапливаясь в рыбе и морепродуктах, которыми питается большая часть человечества!

Атмосфера — пока наименее нагруженная отходами человеческой деятельности часть биосферы. Но появление озоновых дыр заставило человечество всерьез задуматься о последствиях.

И это только материальные загрязнения. А ведь есть еще и радиационные, тепловые, негативное действие различных полей. Вот такую антропогенную нагрузку на окружающую среду мы имеем на сегодняшний день.

Влажность

Факторы неживой природы взаимосвязаны друг с другом. Так, влажность зависит от количества полученного ультрафиолета и от температуры. Теплый воздух сохраняет водяные пары лучше, нежели холодный. Во время охлаждения воздуха, 40 % влаги конденсируется, опускаясь на землю в виде росы, снега либо дождя. В области экватора теплые воздушные потоки поднимаются, прореживаются, а затем охлаждаются. В результате этого на некоторых территориях, которые расположены вблизи экватора, осадки выпадают в огромном количестве. Примерами можно считать бассейн Амазонки, который находится в Южной Америке, и бассейн реки Конго в Африке. За счет большого количества осадков здесь существуют тропические леса. В областях, где воздушные массы рассасываются к северу и югу одновременно, и воздух, охлаждаясь, вновь опускается на землю, протянулись пустыни. Далее к северу и к югу, в широтах США, Азии и Европы, постоянно меняется погода — за счет сильных ветров (иногда со стороны тропиков, а иногда — с полярной, холодной стороны).

Как определяют степень загрязненности воздуха?

Для определения уровня антропогенного загрязнения несколько индексов. Это необходимо для учета концентрации вредных веществ и частоты появления выбросов:

Стандартный индекс (СИ).
Показатель характеризует отношение максимальной измеренной концентрации антропогенного загрязняющего материала к допустимой концентрации примеси.
Наибольшая повторяемость (НП).
Выражается в процентах, показывает, как часто происходило превышение допустимой концентрации на протяжении месяца или года.
Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).
Относится к комплексным величинам для регистрации коэффициента загрязнителя.

На основании полученных данных выясняется уровень антропогенного загрязнения:

Уровень	СИ	НП	ИЗА
Низкий	Меньше 1	Не более 10%	0-4
Средний	1-5	10-20%	5-6
Высокий	5-10	20-50%	7-13

Адаптация живых организмов к окружающей среде

Чтобы выжить и размножаться, все живые существа должны приспосабливаться к условиям, предоставляемым им средой обитания. Окружающая среда организма включает в себя все, что на него воздействует, а также все, на что воздействует сам организм. Соответствие между живым организмом и окружающей средой в биологии называют адаптацией.

Растения и животные адаптировались к окружающей среде генетически и посредством физиологической, поведенческой или эволюционной гибкости, включая как инстинктивное поведение, так и обучение. Адаптация имеет много измерений в том смысле, что большинство организмов должны одновременно приспосабливаться к многочисленным различным факторам окружающей среды. Адаптация включает в себя совладание не только с физической абиотической средой (свет, темнота, температура, вода, ветер), но и со сложной биотической средой (другие организмы, такие как конкуренты, паразиты, хищники и т.п.). Противоречивые требования этих различных компонентов экосистемы часто требуют, чтобы организм находил компромисс в своих адаптациях для каждого из них.

Соответствие любому заданному измерению требует определенного количества энергии, которая затем больше не будет доступна для остальных адаптаций

Присутствие хищников, например, может потребовать от животного осторожности, что, в свою очередь, снизит его эффективность кормления и, следовательно, его конкурентоспособность

Организмы могут сравнительно легко приспособиться к хорошо предсказуемой среде и справляться с ней, даже если она регулярно меняется, при условии, что изменения не слишком экстремальные. Адаптация к непредсказуемой среде обычно труднее; адаптация к чрезвычайно неустойчивой среде может даже оказаться невозможной. Многие организмы развили в стадии покоя, которые позволяют им пережить неблагоприятные периоды, как предсказуемые, так и непредсказуемые. Креветки в пустынях и однолетние растения повсюду являются хорошими примерами. Яйца морских креветок годами сохраняются в соленой корке сухих пустынных озер. Когда редкий пустынный дождь заполняет одно из этих озер, из яиц вылупляются креветки, быстро вырастают и откладывают много новых яиц. Некоторые семена растений, которым уже много десятилетий, все еще жизнеспособны и способны прорасти.

Небольшие изменения в физической среде иногда могут улучшить адаптации организма к окружающей среде, но большие изменения почти всегда негативны. Изменения в экосистеме, снижающие общую адаптацию, в совокупности называются «деградацией окружающей среды». Такие изменения вызывают направленный отбор, приводящий к приспособлению к новой среде, или адаптации. Изменения в биотической среде (например, охотничья эффективность хищника) обычно направлены и, как правило, снижают уровень адаптации.

Мне нравится5Не нравится1

Характеристика воздуха, климата и микроклимата как абиотических факторов

Одним из важных абиотических факторов является воздух.

Воздух — это природная смесь газов, имеющая относительно постоянный состав. В норме он содержит, % по объему: молекулярного азота — 78, молекулярного кислорода — 21, углекислого газа — 0,03, инертных газов — 1, небольшое количество паров воды.

Постоянство состава природного воздуха может нарушаться как за счет природных явлений (например, извержения вулканов, землетрясения, лесные пожары), так и в результате деятельности человека. Воздух необходим для любых аэробных организмов (и для растений, и для животных), так как обеспечивает процесс дыхания (газообмен), а для растений является источником газового минерального питания (без углекислого газа невозможен фотосинтез).

При отсутствии воздействия человека состав воздуха, тем не менее, может различаться в зависимости от высоты над уровнем моря (с высотой содержание кислорода и углекислого газа уменьшается, так как эти газы тяжелее азота). Воздух приморских районов обогащен парами воды, в которых содержатся морские соли в растворенном состоянии. Воздух леса отличается от воздуха полей примесями соединений, выделяемых различными растениями (так, воздух соснового бора содержит большое количество смолистых веществ и эфиров, убивающих болезнетворные микроорганизмы, поэтому этот воздух является целебным для больных туберкулезом).

Важнейшим комплексным абиотическим фактором является климат.

Климат — это совокупный абиотический фактор, включающий в себя определенный состав и уровень солнечной радиации, связанный с ним уровень температурного и влажностного воздействия и определенный режим ветров. Климат зависит также от характера растительности, произрастающей на данной территории, и от рельефа местности.

На Земле наблюдается определенная широтная и вертикальная климатическая зональность. Различают влажный тропический, субтропический, резко континентальный и другие разновидности климата.

Повторите сведения о различных видах климата по учебнику физической географии. Рассмотрите особенности климата той территории, на которой вы живете.

Климат как совокупный фактор формирует тот или иной тип растительности (флоры) и тесно связанный с ним тип фауны. Большое влияние на климат оказывают поселения людей. Климат больших городов отличается от климата пригородных зон.

Сравните температурный режим города, в котором вы живете, и режим температур области, где находится город.

Как правило, температура в черте города (особенно в центре) всегда выше, чем в области.

С климатом тесно связан микроклимат. Причиной возникновения микроклимата являются различия в рельефе на данной территории, наличие водоемов, что приводит к изменению условий на разных территориях данной климатической зоны. Даже на относительно небольшой территории дачного участка на отдельных его частях могут возникать различные условия для произрастания растений из-за разных условий освещения.

Взаимодействие на организм

Чаще всего факторы действуют в комплексе, а не по одному. В таком воздействии подразделяют главные, второстепенные и сопутствующие обстоятельства.

Главные причины для каждого вида индивидуальны. Например, для злаковых культур в период роста основным фактором является влияние температуры, в период цветения – влажность почвы, на этапе созревания – влажность воздуха.

В биологии существует такое понятие, как лимитирующие (ограничивающие) факторы. К ним относят условия среды, которые ограничивают развитие организма путём избытка или недостатка питательных веществ.

Если рассматривать графическую схему развития растения, то максимальная точка роста называется оптимум. Промежуток между допустимыми показателями температуры – диапазон устойчивости или толерантности. Точки ограничений температур – пределы толерантности. Период между оптимумом и крайним пределом называют стрессовой зоной или угнетением. Если удаляться от точки оптимума, то происходит гибель.

Рис. 3. Кривая жизнедеятельности вида.

Местообитание человека

Человечество обосновалось в наземной среде обитания. Но с развитием технического прогресса возникли различные пути воздействия на окружающий мир, которые имеют как плюсы, так и минусы. К примеру, самолеты, космические корабли, лодки открыли человеку доступ до других сфер существования, но в то же время массовая промышленность и неразумная деятельность ведет к гибели и переформатированию всей природы.

Сегодня природная среда обитания человека стремительно разрушается – существует масса проблем, которые этому способствуют. Выбросы автомобильных отработанных газов, огромные свалки, выработанные карьеры и шахты, пластиковые отходы, огромное океанское пятно мусора, размером с Австралию, ядерное оружие – это лишь мизерная часть проблем, которые угрожают существованию человечества.

БиологияМетоды селекции — понятие, виды и основные характеристики
Следующая
БиологияПриспособленность организмов к среде обитания — виды, черты характера и условия

Предыдущая
БиологияМетоды селекции — понятие, виды и основные характеристики
Следующая
БиологияПриспособленность организмов к среде обитания — виды, черты характера и условия

Электронная библиотека

Безопасность жизнедеятельности в техносфере / Источники загрязнения среды обитания / 4. естественные и антропогенные источники загрязнения среды обитания

Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.

Наиболее благоприятен для дыхания атмосферный воздух, содержащий (% по объему) азота – 78,08, кислорода – 20,95, инертных газов – 0,93, углекислого газа – 0,03, прочих газов – 0,01.

Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят:

— пыль (растительного, вулканического, космического происхождения);

— туман;

— дым и газы от лесных и степных пожаров;

— газы вулканического происхождения;

— различные продукты растительного, животного происхождения и др.

Естественные источники загрязнения бывают двух видов:

1. распределенные, например, выпадение космической пыли;

2. локальные, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов.

К основным загрязняющим веществам, содержащимся в воздушной среде практически всех городов, относятся взвешенные вещества, диоксиды азота и серы, оксид углерода, фенол.

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в Российской Федерации является автотранспорт, использующий свинец, содержащий бензин.

Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются взвешенные вещества (пыль, сажа), оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, углеводороды. Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросы приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Источники выбросов вредных веществ в атмосферу

Вредные вещества	Основные источники	Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м3
естественные	антропогенные
1	2	3	4
Взвешенные вещества	вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары и др.	сжигание топлива в промышленных и бытовых установках	в городах 0,04-0,4
Диоксид серы	вулканические извержения, окисления серы и сульфатов, рассеянных в море	сжигание топлива в промышленных и бытовых установках	в городах до 1,0

Продолжение табл.

4.1

1	2	3	4
Оксиды азота	лесные пожары	промышленность, автотранспорт, ТЭС	в районах с развитой промышленностью до 0,2
Оксид углерода	лесные пожары, испарения океанов	автотранспорт, ТЭС, черная металлургия	в городах 1-50
Углеводороды	лесные пожары, природный метан	автотранспорт, химические и нефтеперерабатывающие заводы	в районах с развитой промышленностью до 0,3

Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.

Кроме приведенных выше веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается. Количество некоторых вредных веществ, поступающих в атмосферу, приведено в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Ежегодное количество примесей, поступающих в атмосферу Земли

Вещество	Выбросы, млн. т	Доля антропогенных выбросов от общих поступлений, %
естественные	антропогенные
пыль	3700	1000	27
оксид углерода	5000	304	5,7
углеводороды	2600	88	3,3
оксиды азота	770	53	6,5
оксиды серы	650	100	13,3
диоксид углерода	485 000	18 300	3,6

Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

Фоновым загрязнением атмосферного воздуха

называется загрязнение без учета выбросов рассматриваемого предприятия. Поэтому при изучении загрязнения атмосферного воздуха каким-либо предприятием нужно учитывать фоновое загрязнение по каждому ингредиенту.

Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется, прежде всего, составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних. В настоящее время экологические показатели теплоэнергетики, металлургии, нефтехимического производства и ряда других производств изучены достаточно подробно. Меньше исследованы показатели машиностроения и приборостроения, их отличительными особенностями являются: широкая сеть производств, приближенность к жилым зонам, значительная гамма выбрасываемых веществ, среди которых могут содержаться вещества 1 и 2-го класса опасности, такие, как пары ртути, соединения свинца и т. п.

Какие бывают экологические факторы?

Условия, влияющие на живые организмы и среду их обитания, по свойствам можно отнести к одной из трех групп:

неорганические, или абиотические факторы (солнечная радиация, воздух, температура, вода, ветер, соленость);
биотические условия, которые связаны с совместным обитанием микроорганизмов, животных, растений, влияющих друг на друга, на неживую природу;
антропогенные экологические факторы — совокупное воздействие населения Земли на природу.

Все перечисленные группы важны. Каждый экологический фактор незаменим. К примеру, обилие воды не восполняет количество необходимых для питания растений минеральных элементов и света.

Водная среда

Хотя вода нужна всем животным, некоторые зависят от нее полностью и не могут жить вне ее пределов. Для этого элемента обитания характерны огромное разнообразие живого, которое здесь присутствует, наличие множества бактерий, микроорганизмов, витаминов и минералов, которые питают рыб, лягушек, выдр, китов и прочее.

Главными свойствами здесь являются:

температура воды, уровень ее кислотности и плотности на разных глубинах;
приливы и отливы, обусловленные действием Луны;
материально-вещественная характеристика: содержание тех или иных веществ, газов, минералов и т. д.;
световой режим в толще воды.

Совокупность всего этого создает условия для успешного существования огромного количества организмов.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. УСЛОВИЯ СРЕДЫ

Экологическими факторами называют любые внешние факторы, оказывающие прямое или опосредованное влияние на численность (обилие) и географическое распространение животных, растений и других обитателей нашей планеты.

Экологические факторы очень многообразны как по своей природе, так и по воздействию на живые организмы. Условно все факторы среды подразделяют на три большие группы — абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы — это факторы неживой природы, прежде всего климатические: солнечный свет, температура, влажность воздуха, и местные: рельеф, свойства почвы, соленость, течения, ветер, радиация и т. д. Эти факторы могут влиять на организм прямо, то есть непосредственно, например свет и тепло; либо косвенно, например рельеф, что обусловливает действие прямых факторов — освещенности, увлажнения, ветра и прочих.

Биотические факторы — это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга (например, опыление растений насекомыми, поедание одних организмов другими, конкуренция между ними за те или иные виды ресурсов — пищу, пространство, свет и т. д., паразитизм и многое другое). Биотические взаимоотношения имеют чрезвычайно сложный и своеобразный характер и также могут быть прямыми и косвенными. Различные формы этих факторов рассматриваются в главе 3.

Антропогенные факторы — это те формы деятельности человека, которые, воздействуя на окружающую среду, изменяют условия обитания живых организмов или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных. Одним из наиболее важных антропогенных факторов является загрязнение.

Условиями среды, или экологическими условиями, называют изменяющиеся во времени и пространстве абиотические факторы среды, на которые организмы реагируют по-разному в зависимости от их силы. Условия среды налагают определенные ограничения на организмы. Наиболее важные факторы, определяющие условия всех сред, — температура, влажность и свет.

Если нарисовать на графике кривую, характеризующую скорость того или иного процесса (дыхания, движения, питания и др.) в зависимости от одного из факторов внешней среды (конечно, при условии, что этот фактор оказывает влияние на основные жизненные процессы), то эта кривая почти всегда будет иметь форму колокола. Такая кривая и аналогичные ей называются кривыми толерантности (от греч. толеранция — терпение). Положение вершин кривых указывает на оптимальные условия для данного процесса.

Для некоторых особей и видов характерны кривые с очень острыми пиками. Это означает, что диапазон условий, при которых скорость процесса достигает максимума, очень узок.

Плавные кривые соответствуют широкому диапазону толерантности, или устойчивости.

Толерантность может измениться (соответственно изменится и положение кривой), если организм попадет в иные внешние условия. Попадая в такие условия, он через некоторое время как бы привыкает, адаптируется, к ним (от лат. адаптации — приспособлять). Следствием этого является изменение положений физиологического оптимума, что изображается на графике как сдвиг купола кривой толерантности.

Виды с широким географическим распространением популяции, обитающие в климатически разных зонах, часто оказываются приспособленными наилучшим образом именно к тем условиям, которые характерны для данной местности. Это явление называют акклиматизацией.

Интенсивность тех или иных биологических процессов часто оказывается чувствительной к двум или большему числу факторов окружающей среды. В этом случае решающее значение будет принадлежать такому фактору, который имеется в минимальном с точки зрения потребностей организма количестве. Это простое правило получило название закона минимума.

Разные факторы среды могут взаимодействовать, то есть нехватка одного вещества может приводить к дефициту и других веществ. Поэтому в целом закон минимума можно сформулировать следующим образом: успешное выживание организмов зависит от комплекса условий; ограничивающим, или лимитирующим, фактором является любое состояние среды, приближающееся или выходящее за границу устойчивости для организмов данного вида.

Что такое антропогенный фактор?

Основные науки, изучающие окружающую среду, — глобальная экология, экология человека и охрана природы. Они базируются на данных теоретической экологии, широко используют понятие «антропогенные факторы». Anthropos в переводе с греческого означает «человек», genos переводится как «происхождение». Слово «фактор» произошло от латинского factor («делающий, производящий»). Так называют условия, влияющие на процессы, их движущую силу.

Любые воздействия человека на живые организмы, всю окружающую среду — это антропогенные факторы. Примеры существуют как положительные, так и отрицательные. Есть случаи благоприятных изменений в природе в связи с природоохранной деятельностью. Но чаще общество негативно, порой разрушительно влияет на биосферу.

Позитивное влияние человека на природу

Для защиты и сохранения природных богатств вот уже на протяжении века создаются заповедники и заказники . Запрещая на таких участках территории всяческую деятельность человека, государства способны пронести сквозь время первоначальные виды и пейзажи, создаваемые природой. Так, на территории Кавказского заповедника РФ расположены горы Эльбрус и Казбек, на склонах которых всё время лежит снег. А Долина Гейзеров в Кроноцком заповеднике поистине удивительное зрелище.
Интенсивное создание и использование ирригационных систем . Какие это системы?Ирригация есть комплекс мероприятий, который позволяет доставлять воду в засушливые районы нашей планеты. Самым простым примером ирригации служит полив грядок на огородах и дачах. Но если говорить о больших объёмах суши, нуждающихся в обводнении, на сегодняшний день придуман ряд технических сооружений, поражающие своей архитектурой.
К полезной деятельности человека следует отнести изобретение мощных очищающих конструкций для задержания органических и минеральных отходов. Нашли широкое применение в промышленности, канализационных сооружениях, производственных станциях.
Оптимальное использование земель сельскохозяйственного назначения относят к важным задачам природоиспользования на сегодняшний день. Рациональное и эффективное пользование землями включает в себя ряд мероприятий, способных предотвратить истощение и загрязнение почвы; сохранить и повысить полезные качества и свойства.