1 Понятие среды обитания. Водное, грунтовое, воздушную среду.

Исследование отдельных организмов, их индивидуальных связей со средой является предметом аутэкологии.

Природа - объективная реальность, результат эволюции материального мира, существует вне сознания человека.

Жизни людей, их трудовая деятельность, быт и отдых проходят в сложной системе взаимосвязанных социальных, природных и искусственно создаваемых факторов и явлений, характеризующих данное состояние природы, этап развития общества и его взаимодействие с природой. Это воздух, вода, почва, растительный и животный мир, все достижения научно-технического прогресса, окружающих человека и создают условия для ее существования. Эта система, как правило, называют окружающей средой или средой.

. Окружающая среда - очень сложная, многофункциональная, оптимально сбалансированная единая система, живет и постоянно обновляется по собственным законам обмена веществ и энергии, а ее деградацию определяют по возможности самовосстановления. Окружающая среда состоит из природного и искусственного, созданного самим человеком, среды.

Природная среда - сфера постоянных взаимодействий и взаимопроникновения элементов и процессов четырех ее составляющих: атмосферы, литосферы, гидросферы и биосферы под влиянием экзогенных (преимущественно космических) и эндогенных факторов и деятельности человека. Экология изучает факторы среды с их влиянием на живые организмы.

2 Экологический фактор. Классификация экологических факторов, их влияние на живые организмы. Абиотические факторы.

Экологический фактор - это любое условие среды, прямо или косвенно влияет на организм в течение хотя бы одной из фаз его развития.

Все экологические факторы изменчивы, поэтому организмы вынуждены все время приспосабливаться к ним. Специфические приспособительные механизмы и реакции живых существ на изменения экологических факторов называются адаптациями. Способность к адаптации - одно из свойств жизни, обеспечивает саму возможность его существования. Адаптации проявляются на всех уровнях организации. Различают абиотические (факторы неживой природы с их химическими и физическими свойствами); биотические (факторы, создаются совокупностью организмов в результате их взаимодействия) и антропогенные (возникающие вследствие деятельности человека, вызывают изменения среды обитания других видов организмов или непосредственно влияют на них) экологические факторы.

К абиотическим факторам относят климатические (свет, тепло, влага, давление), Грунтовые (механический состав почв, воздухопроницаемость, плотность почвы) и химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, кислотность и состав почвенных растворов).

К биотическим относятся фитогенные (растительные организмы), зоогенные (животные организмы) и микрогенни (вирусы, простейшие, бактерии).

Приспособительные реакции организмов зависят от периодичности воздействия на них экологических факторов, по этому признаку различают первичные периодические, вторичные периодические и непериодические факторы. К первым относят явления, связанные с вращением Земли (изменение времени года, суточная смена освещения, сезонная смена температур и т.п.). Вторичные периодические факторы (влажность, температура, осадки), является следствием первичных. Непериодические факторы (еще их называют нециклическими) - это различные стихийные явления. К ним же можно отнести и антропогенные факторы, поскольку они оказываются внезапно и нерегулярно. Нередко уровень их влияния выходит за пределы приспособительных возможностей организмов и выражается в изменении режима многих абиотических и биотических факторов.

Один и тот же фактор среды неодинаково влияет на разные организмы, сосуществующие вместе. Большинство экологических факторов постоянно меняется в пространстве и времени. Экологические факторы могут влиять на организмы как раздражители, вызывая приспособительные изменения функций организма; как ограничители - делают невозможным существование в данных условиях; как сигналы об изменениях других факторов среды.

В воздействии факторов среды на организмы и реакциях последних на это влияние существуют определенные закономерности.

1 Закон оптимума. Каждый экологический фактор влияет на живые организмы положительно или отрицательно в зависимости от силы проявления его действия. Благоприятную силу влияния фактора, то есть такую​​, что обеспечивает наилучшие (оптимальные) условия жизнедеятельности особи, называют зоной оптимума экологического фактора. Любые отклонения от оптимума негативно сказываются на развитии организмов. Чем больше эти отклонения, тем сильнее подавляется их жизнедеятельность. Минимальные и максимальные значения фактора являются критическими - за их пределами жизни уже невозможно.

2 Взаимодействие факторов. Суть этой закономерности в том, что зона оптимума и критические пределы выносливости живых существ относительно какого экологического фактора могут варьироваться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Взаимодействие факторов проявляется также в их частичной взаимозаменяемости. Однако взаимная компенсация действия факторов не может быть безграничной, и полностью заменить один из них на другой невозможно.

3 Ограничительный (лимитирующий) фактор. Если хоть один из экологических факторов приближается к критической черте или превышает ее, то, несмотря на оптимальную действие других условий среды, организма грозит гибель, а этот фактор становится для него ограничительным. Гипотез о том, что выносливость организма определяется слабым звеном в цепи его экологических потребностей, впервые были проанализированы Ю. Либих в 1840 году.

Для нормального существования организмов им нужен комплекс факторов или определенный режим с допустимыми колебаниями в определенных пределах выносливости, или толерантности. В таких условиях любые особи могут выживать, расти, размножаться, то есть поддерживать свою численность. Совокупность всех факторов (условий) и ресурсов (пищи) среды, в пределах которой может существовать вид в природе, называется экологической нишей.

Абиотические факторы.

Температура - один из важнейших климатических факторов. От нее зависят все жизненно необходимые процессы, происходящие в организме: обмен веществ, рост, развитие и т.д.. На земные поверхности температура переменная и зависит прежде всего от географической широты, высоты местности над уровнем моря, времени года, сезона, времени суток. Жизни и размножения каждого вида живых организмов возможны только в определенных пределах температуры: минимальная - оптимальная - максимальная. Резкое изменение критических для организма значений температуры может вызвать замедление или ускорение физиологических процессов и даже его гибели. Согласно закону Вант-Гоффа, с каждым повышением температуры на 10 ° С скорость большинства химических реакций в организме увеличивается в 2-3 раза.

Организмы, приспособившиеся к значительным колебаниям температуры, называются эвритермные, а те, что приспособились к определенным температур, - стенотермным. Большинство растений и животных является эвритермные.

Температура всех микроорганизмов, растений и большинства животных (кроме млекопитающих и птиц) зависит от температуры внешней среды. Поэтому они называются пойкилотермных, или хладнокровными. У всех млекопитающих и птиц в процессе эволюции выработалась способность поддерживать относительно постоянную температуру тела независимо от температуры среды. Поэтому их называют гомойотермным, или теплокровными.

Как пойкилотермные, так и гомойотермным организмы способны регулировать температуру своего тела. Такая их защитная реакция называется терморегуляцией.

У растений и насекомых в течение осени и зимы повышается устойчивость против холода. Это явление получило название закалки. Особенно устойчивыми к неблагоприятным температур организмы, находящиеся в стадии анабиоза.

Свет является важным экологическим фактором, интенсивность которого меняется по сезонам года и в течение суток. Основным его источником является солнечная радиация. Из общего ее потока, достигает земной поверхности и от которого зависят условия существования организмов, видимый свет составляет около 45%, инфракрасное - 45% и ультрафиолетовое - 8 - 10%. Видимый свет является особенно важным для зеленых растений - они используют его для фотосинтеза. Инфракрасное излучение - важный источник тепловой энергии Оно поглощается тканями организмов и приводит их нагрева. От этого зависит интенсивность физиологических процессов у растений и пойкилотермных животных. Ультрафиолетовое излучение может быть длинноволновым и коротковолновым. Земли достигает лишь первое, а второе пагубно действует на все живое и почти полностью задерживается озоновым экраном атмосферы. Небольшие дозы длинноволнового ультрафиолетового излучения необходимы для многих видов организмов. В диапазоне волн 250-300 нм они оказывают бактерицидное действие, способствуют синтезу витамина Д в организме животных.

Растения поглощают не всю солнечную радиацию, поступающая на земную поверхность. Большее количество ее рассеивается атмосферой и тем сильнее, чем больше в ней взвешенных твердых частиц. Значительно ослабляют солнечную радиацию вода и ее пара, в результате чего уменьшается ее энергия в пасмурную погоду, когда растения используют рассеянный свет. Большое влияние на развитие растений и животных суточное дежурство дня и носу. Продолжительность светового дня и ночи. Продолжительность светового дня называют фотопериодом, а реакцию на него организма - фотопериодизмом.

У растений в зависимости от продолжительности светового дня формируются гормоны, влияющие на их цветения, образования клубней, луковиц, корнеплодов. По требованию к освещению различают растения короткого дня (фотопериод 8-10 час.), Длинного дня (не менее 12 ч.) И нейтральные, на которых продолжительность светового дня существенно не влияет. Есть также растения светолюбивые - растут на открытых, хорошо освещенных местностях; тенелюбивые - растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные; теневыносливые - могут выдерживать длительное затенение, однако хорошо растут и на свету. Фотопериодизм наблюдается также у животных. Размножение большинства жвачных животных начинается в период с коротким световым днем, а мелких хищников - когда день становится длиннее. Птицы весной, когда удлиняется световой день начинают строить гнезда. Фотопериодизм, наряду с температурой, влажностью, является причиной диапаузы - временного физиологического покоя в развитии многих животных.

Влажность - самая распространенная на Земле вещество. Многие виды организмов живут в воде, а обитатели суши также зависят от нее. Вода является основным компонентом клеток, растворителем, транспортным средством для переноса питательных веществ, с ее участием происходят биохимические реакции в организмах.

При необходимости в воде выделяют следующие экологические группы растений:

• Гидратофиты - живут только в воде, полностью или почти полностью погружены в нее. Если их вынуть из воды, то они быстро высыхают и гибнут;

• Гидрофиты - наземно-водные, частично погруженные в воду, растущие по берегам водоемов, болотах;

• Гигрофиты - наземные, могут существовать в условиях повышенной влажности воздуха и на влажных почвах;

• Мезофиты - выдерживают непродолжительную и не очень сильную засуху, достаточно многочисленные и широко распространенные;

• ксерофитов - переносят длительную засуху, находясь в активном состоянии благодаря способности регулировать водный обмен.

В организм животных вода поступает во время питья, с сочными кормами и вследствие обменных (метаболических) процессов, в частности вследствие окисления жиров.

Однако есть животные, которым вполне достаточно влаги, поступающей из пищей, и метаболической. У человека вода, образующаяся в процессе метаболизма, составляет около 25% ее суточных потерь.

В случае, когда воды в организм поступает меньше, чем расходуется, он чувствует водный дефицит.

Вода не только оказывает непосредственное физиологическое воздействие на рост и развитие растений, но и видоизменяет другие такие важные экологические факторы, как температура, аэрация почвы, усвоение растениями элементов питания, поступления в организмы химических элементе. Кроме того, кислород растений, запас которого постоянно пополняется благодаря фотосинтезу, выделяется ими вследствие реакции разложения воды, которая впитывается растениями из почвы.

Ионизирующее излучение разделяют на электромагнитное и корпускулярное, имеющий энергию достаточную для ионизации молекул и атомов вещества. Оно невидимое и может проникать в непрозрачные тела на значительную глубину, вызывая различные изменения в биологических системах. Поэтому его называют проницаемой радиацией. К ионизирующего излучения относятся также видимый свет и ультрафиолетовое излучение. На живые организмы в окружающей среде могут одновременно действовать несколько источников ионизирующего излучения: 1) естественное; 2) искусственные радионуклиды; 3) бытовые приборы.

Распространению радионуклидов способствуют ветер, атмосферные осадки. Те из них, чтo выпали на земную поверхность, концентрируются в растениях, почве и воде и через цепь питания попадают в организмы животных и людей. Поступив в воду, радионуклиды накапливаются в иловых отложениях. Со временем часть их растворяется в воде и загрязняет ее.

Чем выше интенсивность излучения, тем больший вред наносит оно организма. Степенью воздействия любого ионизирующего излучения на биологические объекты является величина поглощенной энергии излучения или доза излучения - количество поглощенной энергии излучения единицей массы облученного вещества.

В биологическом отношении важно знать не только величину дозы, полученную облученным объектом, а ее скорость ее накопления, поскольку одинаковая доза, полученная на разные промежутки времени, вызывает неодинаковые поражения. Для этого было введено понятие мощности дозы (доза излучения, полученная объектом в единицу времени)

В зависимости от вида излучения, дозы и способа облучения можно наблюдать различные реакции организма на лучевое воздействие от ускорения роста и развития до его гибели ..