Питання для самоперевірки

1. Що ми розуміємо під поняттям «навколишнє середовище»? Перерахуйте його складові

2. Розкрийте суть поняття «природне середовище». .

3. Порівняйте поняття «природні умови» та «природні ресурси». В чому полягає різниця між ними?

4. Що ми розуміємо під «природокористуванням»? Які види «природокористуван­ня» вам відомі?

5. Що вам відомо про міжнародну діяльність по охороні навколишнього се­редовища?

6. Яку участь бере Україна в міжнародній діяльності по охороні природи?

Тема 3. Екологічні фактори

Сучасне поширення живих організмів визначається в першу чергу умовами середовища існування. Воно впливає на організм складовими його елементами (факторами). Серед факторів середо­вища існування організмів виділяються три основні групи: абіотичні (неживої природи), біотичні (відносини між організмами), антропіч­ні (породжені людиною) (рис. 13).

Абіотичні фактори неживої природи. До числа абіотичних факто­рів, в першу чергу, належать кліматичні, які впливають на всі організми даної території. Це — вологість повітря і кількість опадів, температура повітря, кількість світла, тривалість дня і ночі, вітровий режим, тиск повітря, газовий склад атмосфери.

Наступну групу абіотичних факторів для наземних організмів складають едафічні або грунтові фактори (хімічні, фізичні й механіч­ні особливості грунтів і земель)

Т ретя група факторів визначає існування водних організмів (гідрологічні)—зміна прозорості і освітлення, мутності водної тов­щі, зміна тиску з глибиною і т. п.

До четвертої групи абіотичних факторів належать орографічні (особливості рельєфу) — вплив експозиції, крутизни схилів, висоти над рівнем моря, вилив рельєфу на особливості циркуляції атмосфе­ри, ходу температур.

Із групи абіотичних факторів детальніше розглянемо кліматичні, вплив яких на організми проявляється зонально.

Світло — один із основних кліматичних факторів, який визначає можливості існування організмів. З допомогою світла проходить основний процес створення органічних речовин на планеті — фото­синтез. В залежності від пристосованості рослин до різних рівнів освітленості їх поділяють на:

• світлолюбних;

• тінелюбних;

• тіневитривалих

Рухливі тварини разом з вибором місце існування мають можли­вість по-різному будувати свою добову активність. Серед них розрізняють:

• денних тварин;

• нічних;

• сумеречних.

Так, значна кількість пустинних тварин проявляє найбільшу ак­тивність у ранкові і вечірні часи, а біля полуденний час проводять в норах.

Рухливі організми (тварини) рухаються за напрямом світла. Нерухливі рослини реагують на світло з допомогою зміни свого положення по відношенню до джерела світла.

Частина світла, яка попадає на поверхню рослинних угруповань, відбивається; частина поглинається рослинами, а частина проникає в нижні яруси угруповання або досягає грунту. Найсвітліше під кронами модринового лісу, куди проникає до 20 % від повного денного освітлення, для соснового лісу—10; дубового—3,8; ялино­вого—3; букового—1,5; самшитового—1; вологого тропічного лі­су—0,2 % (Воронов А. Г., 1987 р. с. 64).

У листопадних лісах особливо виражені сезонні зміни освітленос­ті. Весною, коли освітленість грунту значна, в лісі зацвітають світлолюбні рослини трав'яного ярусу.

Крім загальної кількості світла, яку отримують організми, для них особливе значення має характер чергування світлих і темних періодів (дня і ночі) —фотоперіодизм. Фотоперіодизм залежить від широтного положення на поверхні Землі. В високих широтах зосе­реджені організми довготривалого дня; в тропічних — короткого дня.

У тварин помірного часу (довготривалого дня) осіннє скорочення тривалості дня приводить до припинення процесу розмноження

Одним із найважливіших кліматичних факторів, який визначає розміщення організмів по земній кулі, є температура.

Розрізняють тваринні організми зі сталою внутрішньою темпера­турою тіла; з непостійною температурою тіла, яка визначається температурою середовища; і організми, які в активному стані поділе­ні властивістю терморегуляції, а при впаданні в сплячку втрачають її.

Підтримання постійної внутрішньої температури тіла носить на­зву гомеотермності (теплокровності). Гомеотермні організми (ссавці, птахи) мають істотну перевагу в боротьбі за існування, і тому вони найбільш широко розселені по Землі.

Всі організми в залежності від температури середовища поділяю­ться на:

еврітермні (існуючі при істотних коливаннях температур); стенотермні (існуючі в умовах незначних коливань температур). Температурний режим змінюється від екватора до полюсів, а також від окраїн материків до їх центру. Особливості температурно­го режиму визначають можливість існування організмів в кожному конкретному місці.

Розвиток рослин знаходиться в прямій залежності від температу­ри середовища і розпочинається з температури, яка є біологічним нулем для даного виду (нижче якої він розвиватись не зможе).

Вологість — фактор, який не менше температури впливає на загальні риси розподілу організмів. Розрізняють організми, які можуть існувати при різноманітних значеннях вологи, а також: ксерофільні — існуючі в посушливих районах; мезофільні — в умовах середнього зволоження; гігрофільні — при високому забезпеченні вологою. При цьому організми по-різному пристосовуються до одних і тих же умов зволоження.

Так одні організми в умовах сухості клімату завершують свою вегетацію до наступання посухи (однолітні ефемери).

Багатолітні ефемероіди в період посухи не відмирають, а зберіга­ють підземні запасаючі органи — клубні, цибулини, кореневища.

Інші види рослин (сукуленти) запасають вологу на сухий період в стеблах або в листочках (кактуси, алое)

Деякі рослини посушливих районів наділені значною кореневою системою, яка дає змогу збирати вологу або з великої площі, або досягати рівня ґрунтових вод на глибинах 10—18 м.

Інші рослини арідного клімату різко скорочують випаровування з поверхні листків (транспірацію) за рахунок зменшення площі листової пластини.

Різноманітні пристосування і тваринних організмів до умов по­сушливого клімату.

Одні тварини запасають вологу (черепахи, пустельні жаби). Інші (гризуни і комахи) потребують мінімальну кількість вологи, яка потрапляє в організм з їжею. Треті впадають в літню сплячку, накопичивши достатню кількість жирових запасів (ховрахи). Чет­верті, запасаючи значну кількість жиру, витрачають його на попов­нення запасів в організмі (верблюди).

У гігрофітів пристосування до умов середовища не такі багато­гранні, як у ксерофітів. Це пояснюється тим, що зволожені умови середовища є менш екстремальні, ніж сухі.

Істотна роль у поширені насіння і плодів, спор рослин і зачатків тварин належить вітру. Плоди і насінини можуть мати спеціальні пристосування, які полегшують їх перенесення за рахунок зростання парусності. Важливе значення має вітер для запилення квіткових рослин.

Вітер впливає також і на формоутворення рослин, ламаючи гілки дерев. Так, в лісах на місці вирваних ураганними вітрами дерев залишаються прогалини, або вітровальні ділянки, особливо в хвой­них, коріння яких не проникає глибоко в землю.

Важливу роль відіграє вітер і в безлісистості тундри за рахунок росту транспірації (випаровування) з поверхні листків і гілок.

Значний вплив на швидкість вітру мають ліси. Швидкість вітру зменшується на підході до нього і швидко падає в самому лісі.

Для оцінки і наочного уявлення впливу основних кліматичних параметрів на життя організмів застосовується метод клімактограм. На них показані як співвідношення температур і опадів, так і тривалість сухого і вологого періодів і деякі інші показники.

Другу групу факторів середовища складають біотичні. Це розмаїття впливу організмів один на одного або відносини між організмами як різних систематичних груп, так і одного виду.

Групу біотичних відносин складають такі їх типи:

• мутуалізм

• коменсалізм

• хижацтво

• паразитизм

— нейтралізм

— антибіоз

Мутуалістичні відносини — це взаємовигідне співіснування різ­них організмів, від якого виграють обидві сторони. В мурашниках, наприклад, селяться деякі жуки, яких мурахи годують і охороняють. У свою чергу жуки виділяють певні речовини, які споживають мурахи. Або відносини між нільським крокодилом і невеличкою пташкою трохілус, яка забирається до крокодила в пащу і вибирає з-поміж зубів п'явки і залишки їжі.

Коменсалізм — проявляється у вигідному співіснуванні одного виду з іншим без взаємної шкоди, але на користь одного з видів. Прикладом коменсалізму може бути співвідношення зеленої водо­рості в волосяному покриві лінивців (південноамериканських ссав­ців), відносини між хижими рибами (акулами) і рибами, що прили­пають до них з допомогою спинних плавників і які живляться залишками їжі хижаків. До коменсалів відносяться ліани, яким потрібна опора для підняття до світла в тропічному лісі.

Хижацтво — один з найпоширеніших типів біотичних відносин. По суті, хижаками є консументи всіх порядків як травоїдні, так і ті, котрі споживають тваринну їжу.

Паразитизм — це відносини між видом господарем і видом пара­зитом, коли другий живиться тканинами господаря. Паразити бува­ють тимчасовими і постійними, внутрішніми і зовнішніми. До них належать паразитичні комахи (оводи, кліщі, комарі), паразитичні рослини, паразитичні черв'яки (аскариди ..).

Відношення нейтралізму не потребують пояснення.

Явище антибіозу пов'язане з виділенням одними видами якихось токсичних речовин, шкідливих для другого, тільки не для господаря. Сюди можна віднести «цвітіння води» за участю синьо-зелених водоростей, явище «червоного моря» — виділення гігантськими скупченнями мікроорганізмів токсичних речовин, які визивають за­гибель риб і інших морських тварин. Виділення антибіотиків бактері­ями, пліснілими грибами — використовується в медицині.

Однак найбільш всеосяжними в природі є відносини конкуренції (міжвидові, видові). Міжвидова конкуренція виникає між особина­ми різних видів в їх боротьбі за одні і ті ж ресурси. Конкуренція складає основу процесу природнього добору. Міжвидова конкурен­ція завжди протікає більш гостро, ніж видова.

До третьої групи факторів належать антропічні — вплив людини на організм. Антропічний вплив в даний період став найбільш потужним з усіх існуючих в природі. Людина може впливати на організми безпосередньо (вирубка лісу, розорення степу, осушення боліт, мисливство, переселення тварин та ін.) і опосередковано, змінюючи умови середовища існування живих організмів.

Безпосередній вплив людини на організми привів до зникнення з лиця Землі багатьох видів рослин і тварин. Серед тварин: дикий бик-тур; дикий кінь-тарпан, Стеллерова корова, безкрила гагарка, стеллерів баклан, багато видів антилоп, тасманійський сумчастий вовк і ряд інших.

Однак найбільш постраждала фауна океанських островів. Так, на Гавайських островах вимерло 26 форм птахів, або 60 % всієї фауни; на Маскаренських островах із 28 місцевих їх видів вимерло 24, або 86 %.

До основних причин вимирання птахів океанічних островів нале­жать, з одного боку, докорінні зміни ландшафтів людиною, а з іншого — конкуренція зі сторони завезених туди тварин (свиней, кроликів, пацюків, кіз, кішок та інших). Вирубка лісів, винищення всієї рослинності кроликами і пацюками, розорення гнізд, поїдання пташенят і дорослих птахів — все це стало фатальним для місцевих птахів.

Стан був настільки критичним, що Міжнародна спілка охорони природи і природних ресурсів (МСОП) опублікувала Червону книгу (червоний колір — колір небезпеки), в яку були включені рідкісні і зникаючі види рослин і тварин світу. Після публікації Всесвітньої Червоної книги були опубліковані Червоні книги окремих держав, в тому числі України. Мета публікації — привернути увагу на серйозну небезпеку, що нависла над багатьма видами рослин і тварин. Збереження тварин і рослин в національних парках, заповід­никах, заказниках в якійсь мірі відвернуло небезпеку вимирання ряду видів.

До прямого впливу людини на живі організми необхідно віднести завезення багатьох видів рослин і тварин з одного материка на інший. Особливо багато нових видів було завезено в Америку, Австралію, о-ви Нової Зеландії. Флора і фауна багатьох островів стала дуже подібною завдяки розселенню там супутників людей. Так, завіз на Нову Зеландію ссавців, у тому числі домашніх свиней, привів майже до повного зникнення древнього плазуна — гаттерії і до різкого скорочення чисельності безкрилих птахів — страусоподібної ківі, совиного попугайчика, інших. В Новій Зеландії проживає 31 новий вид птахів і 34 види ссавців, завезених з Європи, Азії, Австралії, Америки, Полінезії, а також декілька видів риб.

За даними А. А. Насімовича (1961) людина переселила 150 ви­дів тварин, з яких парнокопитних (49 видів), гризунів— (36), хи­жих— (34).

Опосередкований вплив людини проявляється у зміні середовища існування рослин і тварин як за рахунок винищення або різкої зміни тих угруповань, в яких ці рослини чи тварини існують. Так, вирубка лісу докорінно змінює можливості існування тінелюбних рослин нижніх ярусів. Заодно зникає ряд видів птахів, пов'язаних з кронами дерев, які були місцями гніздування і добування їжі.

Докорінні зміни середовища існування відбуваються також за рахунок забруднення ландшафтів атмосферними викидами, а також стічними водами промислових підприємств. Приміром, закислення грунтів в результаті випадання кислотних опадів призводить до зміни РН середовища, вимирання багатьох видів мікроорганізмів і порушення процесу ґрунтоутворення.

В умовах зміненого навколишнього середовища розширюються ареали розселення по земній кулі так званих синантропних видів, приурочених до людських поселень. В результаті склад флори і фауни даних регіонів стає більш одноманітним.

У результаті діяльності людського суспільства сформувались принципово нові антропогенні ландшафти (агрокультурні, промисло­ві, лісокультурні, селищні), яким належить домінуюче положення в навколишньому середовищі. Корінні природні ландшафти зберег­лись на земній кулі в незначній кількості і займають обмежений простір.