Общи закономерности на действието на факторите на околната среда върху живите организми. Фактори на околната среда, общи модели на тяхното действие върху живите организми

Среда на живот- част от природата (съвкупност от специфични условия на жива и нежива природа), която пряко заобикаля живия организъм и оказва пряко или косвено влияние върху неговото състояние: растеж, развитие, възпроизводство, оцеляване и др.

Условия на съществуване- това е комбинация от жизненоважни фактори на околната среда, без които не може да съществува жив организъм (светлина, топлина, влага, въздух, почва и др.).

Фактори на околната среда и тяхната класификация

Фактори на околната среда- това са отделни елементи на околната среда, които могат да влияят на организми, популации и природни общности, като ги предизвикват адаптивни реакции (адаптации).

❖ Класификация на факторите на околната среда според естеството на действието:

■ периодични фактори(те действат постоянно и имат дневен, сезонен и годишен цикъл: смяна на деня и нощта, приливи и отливи, редуване на сезони и др.);

■ непериодични фактори(действат върху организми или популации внезапно, епизодично);

❖ Класификация на факторите на околната среда по произход:

■ абиотични фактори- всички фактори на неживата природа: физически , или климатични (светлина, температура, влажност, налягане), едафичен , или почва и земя (механична структура на почвата, нейният минерален състав), топографски или орографски (терен), химически (соленост на водата, газов състав на въздуха, pH на почвата и водата) и др.;

■ биотични фактори- различни форми на влияние на едни живи организми върху жизнената дейност на други. В същото време някои организми могат да служат като храна за други, да бъдат тяхното местообитание, да насърчават възпроизводството и заселването, да упражняват механични, химични и други ефекти;

■ антропогенни фактори- различни форми на човешка дейност, които променят природата като местообитание за други видове или пряко засягат живота им (замърсяване на околната среда с промишлени отпадъци, лов и др.).

Закономерности на действието на факторите на околната среда върху организмите

❖ Естеството на ефекта на факторите на околната среда върху организмите:

■ как дразнители предизвикват адаптивни промени във физиологичните и биохимичните функции;

■ как ограничители определят невъзможността за съществуване на определени организми при дадени условия;

■ как модификатори определят морфологични, структурно-функционални и анатомични промени в организмите;

■ как сигнали те показват промени в други фактори на околната среда.

❖ Според силата на въздействие върху организма факторите на околната среда се делят на:
■ оптимален;
■ нормално;
■ депресивно (стресиращо);
■ лимит;
■ ограничаване.

Граници на издръжливостта на тялотое диапазонът на интензивността на фактора, в рамките на който е възможно съществуването на даден организъм. Този диапазон е ограничен от екстремен праг минимални и максимални точки и характеризира толерантност организъм. Когато интензитетът на фактора е по-малък от минималната точка (долна граница) или по-голям от максималната точка (горна граница), организмът умира.

биологичен оптимум- най-благоприятната интензивност на фактора за организма. Стойностите на интензитета на фактора, лежащи близо до биологичния оптимум, са оптимална зона.

Зони на стрес, потисничество (или песимизъм) са диапазони с рязък дефицит или излишък на фактора; в тези зони интензивността на фактора е в границите на издръжливостта, но надхвърля границите на биологичния оптимум.

Зона на нормална активностсе намира между зоната на оптимума и зоната на песимума (стрес).

Толерантност— способността на организмите да понасят отклонения на фактора на околната среда от техните оптимални стойности.

■ Един и същи интензитет на даден фактор може да бъде оптимален за един вид, депресиращ (стресиращ) за друг и да надхвърли издръжливостта за трети.

еврибионти- организми, способни да издържат на значителни отклонения от биологичния оптимум (т.е. имащи широки граници на издръжливост); пример: каракудата може да живее в различни водоеми.

Стенобионти- организми, за съществуването на които са необходими строго определени, относително постоянни условия на околната среда; пример: пъстървата живее само във води с високо съдържание на кислород.

Екологична валентност- способността на организма да обитава различни местообитания.

Екологична пластичност- способността на организма да се адаптира към определен диапазон от променливост на факторите на околната среда.

Взаимодействие на факторите на околната среда. Ограничаващ фактор

Комплексно въздействие на факторите:факторите на околната среда влияят върху живия организъм по комплексен начин, т.е. едновременно и съвместно, като действието на единия фактор до известна степен зависи от интензитета на другия фактор. Примери: топлината се понася по-лесно в сух въздух, отколкото във влажен въздух; можете да замръзнете по-бързо при студ със силен вятър, отколкото при тихо време и т.н.

компенсационен ефект- феноменът на частично компенсиране на липсата (излишък) на един фактор на околната среда чрез излишък (недостиг) на друг фактор.

Независима адаптация към действието на факторите:организмите се адаптират към всеки от действащите фактори по относително независим начин. Степента на издръжливост на всеки фактор не означава подобна издръжливост на действието на други фактори.

Екологичен спектър- съвкупността от способността на тялото да съществува под въздействието на различни фактори на околната среда.

Ограничаващ (ограничаващ) фактор- това е фактор на околната среда, чиито стойности надхвърлят издръжливостта на организма, което прави невъзможно съществуването на този организъм в тези условия.

❖ Ролята на ограничаващите фактори:
■ те определят географските ареали на видовете;
■ по-силно от другите фактори въздействат върху жизнената дейност на организма и действат по правилото на минимума;
■ действието им е жизненоважно за организма, въпреки благоприятната комбинация от други фактори. Примери: разпространението на организмите в Арктика е ограничено от липса на топлина, в пустините от липса на влага и др.

План на урока

Дисциплина: Екология

тема: Местообитание и фактори на околната среда. Общи закони за действие на факторите на околната среда върху тялото.

Цели на урока:

Образователни:

Дайте концепцията за средата на живот и местообитанието на живите организми.

Да може да прави разлика между понятията аеробионти, хидробионти, едафобионти и ендобионти.

Стенобионти и еврибионти

Общи закони за действие на факторите на околната среда върху тялото.

Разработване: развитие:интелектуални умения: анализирайте и сравнявайте, обобщавайте и правете заключения.развитиепредметни умения и способности:

Образователни: формиране на научен мироглед за единна картина на органичния свят.възпитаване на умения за работа в екип

Структура и ход на урока

Дейност на учителя

Студентски дейности

Организиране на времето

Учене на нов материал

Затвърдяване на преминатия материал

Домашна работа

Поздравява учениците. Проверки за отсъстващи

1. Местообитание и фактори на околната среда

Местообитанието е пространството, в което протича жизнената дейност на живите организми.

На планетата има четири вида местообитания: вода, земя-въздух, почва и самите живи организми.

Живите организми винаги са във взаимодействие със заобикалящите ги природни образувания и явления.

Съвкупността от природни условия и явления, заобикалящи живите организми, с които тези организми са в постоянно взаимодействие, се нарича местообитание.

Ролята на средата е двойна. На първо място, живите организми получават храна от средата, в която живеят. Освен това различните среди ограничават разпространението на организми по света.

Организмите могат да съществуват в една или повече жизнени среди.

Отделни свойства или елементи на околната среда, които влияят на организмите, се наричат фактори на околната среда.

Абиотични фактори - температура, светлина, радиоактивно излъчване, налягане, влажност на въздуха, солен състав на водата, вятър, течения, терен - това са всички свойства на неживотоприрода, които пряко или косвено засягат живите организми.

Биотичните фактори са форми на влияние на живите същества едно върху друго.

Антропогенните фактори са форми на дейност на човешкото общество, които водят до промяна в природата като местообитание за други видове или пряко засягат живота им.

2. Общи закономерности на действието на факторите на околната среда върху тялото

В комплекса от фактори на действие е възможно да се отделят някои модели, които са до голяма степен универсални (общи) по отношение на организмите. Тези модели включват правилото за оптимума, правилото за взаимодействие на факторите, правилото за ограничаващите фактори и някои други.

Изпълнение на тестова задача

Работа с контур

Добре дошли учители. Подготвям се за урока. Вземете тетрадки.

Запишете материала в тетрадка

Изпълнявайте възложените задачи

Запишете домашното

Местообитанието на организма е набор от абиотични и биотични условия на неговия живот. Свойствата на околната среда непрекъснато се променят и всяко същество, за да оцелее, се адаптира към тези промени.

Въздействието на околната среда се възприема от организмите чрез фактори на околната среда, наречени екологични.

Фактори на околната среда- това са определени условия и елементи на околната среда, които имат специфичен ефект върху тялото. Делят се на абиотични, биотични и антропогенни.

Абиотични факторинаречена цялата съвкупност от фактори на неорганичната среда, които влияят върху живота и разпространението на животни и растения. Сред тях са физически, химически и едафични.

Физически фактори - това са факторите, чийто източник е агрегатното състояние или явление (механично, вълново и др.). Например температурата, ако е висока, ще предизвика изгаряне, ако е много ниска, измръзване. Други фактори също могат да повлияят на влиянието на температурата: във водата - течение, на сушата - вятър и влажност и т.н.

Химични факториса тези фактори, които идват от химическия състав на околната среда. Например, ако солеността на водата е висока, животът в резервоара може напълно да липсва (Мъртво море), но в същото време повечето морски организми не могат да живеят в прясна вода. Животът на животните на сушата и във водата зависи от достатъчното съдържание на кислород и др.

Едафични фактори , т.е. почва, е набор от химични, физични и механични свойства на почвите и скалите, които влияят както на организмите, живеещи в тях, т.е. тези, за които те са местообитание, и върху кореновата система на растенията. Известно е влиянието на химичните компоненти (биогенни елементи), температурата, влажността, структурата на почвата, съдържанието на хумус и др. върху растежа и развитието на растенията.

Биотични фактори- набор от въздействия на жизнената дейност на едни организми върху жизнената дейност на други, както и върху неживата среда. В последния случай говорим за способността на самите организми в известна степен да влияят върху условията на живот. Например, в гората, под въздействието на растителността, се създава специален микроклимат или микросреда, където в сравнение с открито местообитание се създава собствен режим на температура и влажност: през зимата е с няколко градуса по-топло, в през лятото е по-хладно и влажно. Специална микросреда се създава и в хралупи на дървета, дупки, пещери и др.

Биотичните фактори включват вътревидова конкуренция и междувидови взаимоотношения.

Вътрешновидовата конкуренция е борбата за едни и същи ресурси между индивиди от един и същи вид. Това е важен фактор за саморегулацията на популациите.

Междувидовите взаимоотношения са много по-разнообразни. Два вида, живеещи един до друг, може изобщо да не влияят един на друг, те могат да си влияят благоприятно или неблагоприятно. Възможни видове комбинации и отразяване на различни видове връзки:

Антропогенни фактори- фактори, генерирани от човека и засягащи околната среда (замърсяване, ерозия на почвата, обезлесяване и др.).

Сред абиотичните фактори често се разграничават климатични (температура, влажност на въздуха, вятър и др.) И хидрографски фактори на водната среда (вода, течение, соленост и др.).

Повечето фактори се променят качествено и количествено с времето. Например, климатични - през деня, сезон, по година (температура, осветеност и т.н.).

Фактори, които се променят редовно във времето, се наричат периодични. Те включват не само климатични, но и някои хидрографски - приливи и отливи, някои океански течения. Факторите, които възникват неочаквано (изригване на вулкан, атака на хищник и др.), се наричат непериодични.

Разделянето на факторите на периодични и непериодични е много важно при изучаването на приспособимостта на организмите към условията на живот.

Местообитанието е тази част от природата, която заобикаля живия организъм и с която той пряко взаимодейства. Компонентите и свойствата на околната среда са разнообразни и променливи. Всяко живо същество живее в сложен и променящ се свят, постоянно се адаптира към него и регулира жизнената си дейност в съответствие с неговите промени.

Адаптациите на организмите към околната среда се наричат адаптации. Способността за адаптиране е едно от основните свойства на живота като цяло, тъй като осигурява самата възможност за неговото съществуване, способността на организмите да оцеляват и да се възпроизвеждат. Адаптациите се проявяват на различни нива: от биохимията на клетките и поведението на отделните организми до структурата и функционирането на общностите и екологичните системи. Адаптациите възникват и се променят в хода на еволюцията на видовете.

Отделни свойства или елементи на околната среда, които влияят на организмите, се наричат фактори на околната среда. Факторите на околната среда са разнообразни. Те могат да бъдат необходими или, обратно, вредни за живите същества, да насърчават или възпрепятстват оцеляването и размножаването. Факторите на околната среда имат различен характер и специфика на действие. Факторите на околната среда се делят на абиотични и биотични, антропогенни.

Абиотични фактори - температура, светлина, радиоактивно излъчване, налягане, влажност на въздуха, солен състав на водата, вятър, течения, релеф - това са всички свойства на неживата природа, които пряко или косвено влияят на живите организми.

Биотичните фактори са форми на влияние на живите същества едно върху друго. Всеки организъм непрекъснато изпитва пряко или непряко влияние на други същества, влиза в контакт с представители на своя вид и други видове - растения, животни, микроорганизми, зависи от тях и сам оказва влияние върху тях. Околният органичен свят е неразделна част от средата на всяко живо същество.

Взаимните връзки на организмите са в основата на съществуването на биоценози и популации; разглеждането им принадлежи към областта на синекологията.

Антропогенните фактори са форми на дейност на човешкото общество, които водят до промяна в природата като местообитание за други видове или пряко засягат живота им. В хода на човешката история развитието първо на лова, а след това на селското стопанство, промишлеността и транспорта е променило значително природата на нашата планета. Значението на антропогенните въздействия върху целия жив свят на Земята продължава да расте бързо.

Въпреки че човекът влияе върху дивата природа чрез промяна на абиотичните фактори и биотичните взаимоотношения на видовете, дейността на хората на планетата трябва да се открои като специална сила, която не се вписва в рамките на тази класификация. В момента почти цялата съдба на живата обвивка на Земята и всички видове организми е в ръцете на човешкото общество и зависи от антропогенното влияние върху природата.

Един и същ фактор на околната среда има различно значение в живота на съжителстващите организми от различни видове. Например силният вятър през зимата е неблагоприятен за големите животни, живеещи на открито, но не засяга по-малките, които се крият в нори или под сняг. Солевият състав на почвата е важен за храненето на растенията, но е безразличен за повечето сухоземни животни и др.

Промените във времето на факторите на околната среда могат да бъдат: 1) редовно-периодични, променящи силата на въздействието във връзка с времето на деня или сезона на годината или ритъма на приливите и отливите в океана; 2) нередовни, без ясна периодичност, например промени в метеорологичните условия през различни години, катастрофални явления - бури, проливни дъждове, свлачища и др.; 3) насочени към известни, понякога дълги периоди от време, например по време на охлаждане или затопляне на климата, обрастване на водни тела, постоянна паша в една и съща зона и др.

Екологичните фактори на околната среда имат различни ефекти върху живите организми, т.е. те могат да действат като дразнители, които причиняват адаптивни промени във физиологичните и биохимичните функции; като ограничители, правещи невъзможно съществуването в тези условия; като модификатори, причиняващи анатомични и морфологични промени в организмите; като сигнали, показващи промени в други фактори на околната среда.

Въпреки голямото разнообразие от фактори на околната среда, могат да се идентифицират редица общи модели в естеството на тяхното въздействие върху организмите и в реакциите на живите същества.

1. Законът за оптимума.Всеки фактор има само определени граници на положително въздействие върху организмите. Резултатът от действието на променлив фактор зависи преди всичко от силата на неговото проявление. Както недостатъчното, така и прекомерното действие на фактора се отразява негативно на живота на индивидите. Благоприятната сила на въздействие се нарича зона на оптимум на екологичния фактор или просто оптимум за организмите от даден вид. Колкото по-силни са отклоненията от оптимума, толкова по-изразен е инхибиторният ефект на този фактор върху организмите (зона на песимум). Максималните и минималните допустими стойности на фактора са критични точки, отвъд които съществуването вече не е възможно, настъпва смърт. Границите на издръжливост между критичните точки се наричат екологична валентност на живите същества по отношение на конкретен фактор на средата.

Представителите на различни ал-дов се различават значително един от друг както в позицията на оптимума, така и в екологичната валентност. Например, полярните лисици от тундрата могат да понасят колебания в температурата на въздуха в диапазона от около 80 ° С (от +30 до 29 ° C). Същата сила на проявление на даден фактор може да бъде оптимална за един вид, песимална за друг и да надхвърли границите на издръжливост за третия.

Широката екологична валентност на даден вид по отношение на абиотичните фактори на околната среда се обозначава чрез добавяне на префикса "еври" към името на фактора. Евритермни видове - издържат на значителни температурни колебания, еврибатни видове - широк диапазон на налягане, еврихалинни - различна степен на соленост.

Неспособността да се толерират значителни колебания във фактора или тясната екологична валентност се характеризира с представката "стено" - стенотермни, стенобатични, стенохалинни видове и др. В по-широк смисъл видовете, които изискват строго определени условия на околната среда за своето съществуване, са наречени стенобионти, а тези, които са в състояние да се адаптират към различни условия на околната среда - еврибионти.

2. Нееднозначност на действието на фактора върху различни функции.Всеки фактор засяга различни функции на тялото по различни начини. Оптимумът за някои процеси може да бъде песимумът за други. Така температурата на въздуха от 40 до 45 ° C при хладнокръвни животни значително увеличава скоростта на метаболитните процеси в тялото, но инхибира двигателната активност и животните изпадат в термичен ступор. За много риби температурата на водата, която е оптимална за узряването на репродуктивните продукти, е неблагоприятна за хвърляне на хайвера, което се случва при различен температурен диапазон.

Жизненият цикъл, в който в определени периоди организмът изпълнява предимно определени функции (хранене, растеж, размножаване, разселване и др.), Винаги е в съответствие със сезонните промени в комплекса от фактори на околната среда. Мобилните организми също могат да променят местообитанията за успешното изпълнение на всичките си жизнени функции.

3. Изменчивост, изменчивост и разнообразие на отговорите на действието на факторите на околната среда при отделните индивиди от вида. Степента на издръжливост, критичните точки, оптималните и песималните зони на отделните индивиди не съвпадат. Тази вариабилност се определя както от наследствените качества на индивидите, така и от пола, възрастта и физиологичните различия. Например при пеперудата мелничен молец, един от вредителите на брашното и зърнените продукти, критичната минимална температура за гъсениците е -7 ° C, за възрастните форми - 22 ° C, а за яйцата -27 ° C. Замръзване при 10 ° C убива гъсениците, но не е опасно за възрастните и яйцата на този вредител. Следователно, екологичната валентност на даден вид винаги е по-широка от екологичната валентност на всеки индивид.

4. Към всеки от факторите на околната среда видовете се адаптират по относително независим начин.Степента на толерантност към който и да е фактор не означава съответната екологична валентност на вида по отношение на други фактори. Например, видовете, които понасят големи температурни промени, не трябва да бъдат адаптирани към големи колебания във влажността или солеността. Евритермните видове могат да бъдат стенохалинни, стенобатични или обратното. Екологичните валентности на един вид по отношение на различни фактори могат да бъдат много разнообразни. Това създава изключително разнообразие от адаптации в природата. Набор от екологични валентности по отношение на различни фактори на околната среда съставлява екологичния спектър на даден вид.

5. Несъвпадение на екологичните спектри на отделните видове.Всеки вид е специфичен по своите екологични възможности. Дори сред видовете, които са близки по отношение на начините за адаптиране към околната среда, има различия в отношението им към отделните фактори.

Правилото за екологична индивидуалност на видовете е формулирано от руския ботаник Л. Г. Раменски (1924) по отношение на растенията и след това е широко потвърдено от зоологически изследвания.

6. Взаимодействие на факторите.Оптималната зона и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да се изместят в зависимост от силата и комбинацията от други фактори, действащи едновременно. Този модел се нарича взаимодействие на фактори. Например топлината се понася по-лесно в сух, отколкото във влажен въздух. Заплахата от замръзване е много по-висока при студ със силни ветрове, отколкото при тихо време. По този начин един и същ фактор в комбинация с други има неравномерно въздействие върху околната среда. Напротив, същият екологичен резултат може да бъде

лъчени по различни начини. Например увяхването на растенията може да бъде спряно както чрез увеличаване на количеството влага в почвата, така и чрез понижаване на температурата на въздуха, което намалява изпарението. Създава се ефект на частично взаимно заместване на факторите.

В същото време взаимното компенсиране на действието на факторите на околната среда има определени граници и е невъзможно напълно да се замени един от тях с друг. Пълната липса на вода или дори един от основните елементи на минералното хранене прави живота на растението невъзможен, въпреки най-благоприятната комбинация от други условия. Изключителната липса на топлина в полярните пустини не може да бъде компенсирана нито с изобилие от влага, нито с денонощно осветление.

Като се вземат предвид моделите на взаимодействие на факторите на околната среда в селскостопанската практика, е възможно умело да се поддържат оптимални условия за жизнената дейност на култивираните растения и домашните животни.

7. Правилото на ограничаващите фактори.Екологичните фактори, които са най-отдалечени от оптималните, затрудняват особено съществуването на вида при дадени условия. Ако поне един от факторите на околната среда се приближи или надхвърли критичните стойности, тогава, въпреки оптималната комбинация от други условия, индивидите са застрашени от смърт. Такива силно отклоняващи се от оптималното фактори стават от първостепенно значение в живота на вида или на отделни негови представители във всеки конкретен интервал от време.

Ограничаващите фактори на околната среда определят географския обхват на вида. Естеството на тези фактори може да бъде различно. По този начин движението на даден вид на север може да бъде ограничено от липса на топлина, а към сухи райони - от липса на влага или твърде високи температури. Биотичните отношения, например заемането на територия от по-силен конкурент или липсата на опрашители за растенията, също могат да послужат като фактор, ограничаващ разпространението. И така, опрашването на смокините зависи изцяло от един вид насекомо - осата Blastophaga psenes. Родината на това дърво е Средиземноморието. Въведени в Калифорния, смокините не дадоха плод, докато осите опрашители не бяха донесени там. Разпространението на бобовите растения в Арктика е ограничено от разпространението на земните пчели, които ги опрашват. На остров Диксън, където няма пчели, също не се срещат бобови растения, въпреки че съществуването на тези растения там все още е допустимо поради температурните условия.

За да се определи дали един вид може да съществува в даден географски район, първо трябва да се установи дали някакви фактори на околната среда надхвърлят неговата екологична валентност, особено в най-уязвимия период на развитие.

Идентифицирането на ограничаващите фактори е много важно в селскостопанската практика, тъй като чрез насочване на основните усилия към тяхното премахване можете бързо и ефективно да увеличите добивите на растенията или продуктивността на животните. По този начин, на силно киселинни почви, добивът на пшеница може да се увеличи донякъде чрез прилагане на различни агротехнически влияния, но най-добрият ефект ще се получи само в резултат на варуване, което ще премахне ограничаващите ефекти на киселинността. Следователно познаването на ограничаващите фактори е ключът към контролирането на живота на организмите. В различни периоди от живота на индивидите различни фактори на околната среда действат като ограничаващи фактори, поради което е необходимо умело и постоянно регулиране на условията на живот на отглежданите растения и животни.

Въведение

Околният органичен свят е неразделна част от средата на всяко живо същество. Взаимните отношения на организмите са в основата на съществуването на биоценози и популации.

Животът е неотделим от околната среда. Всеки отделен организъм, като независима биологична система, постоянно е в пряка или косвена връзка с различни компоненти и явления на околната среда или, с други думи, местообитанието, което влияе върху състоянието и свойствата на организмите.

Околната среда е едно от основните екологични понятия, което означава цялата гама от елементи и условия, заобикалящи организма в тази част от пространството, където организмът живее, всичко, сред което живее и с което пряко взаимодейства. В същото време организмите, адаптирани към определен набор от специфични условия, постепенно променят тези условия в хода на своята жизнена дейност, т. среда на своето съществуване.

Целта на резюмето е да се разбере разнообразието от екологични фактори на околната среда, като се има предвид, че всеки фактор е комбинация от съответните условия на околната среда и неговия ресурс (резерв в околната среда).

Среда на живот

Местообитанието е тази част от природата, която заобикаля живия организъм и с която той пряко взаимодейства. Компонентите и свойствата на околната среда са разнообразни и променливи. Всяко живо същество живее в сложен, променящ се свят, постоянно се адаптира към него и регулира жизнената си дейност в съответствие с неговите промени.

Фактори на околната среда

Факторите на околната среда са разнообразни. Те могат да бъдат необходими или, обратно, вредни за живите същества, да насърчават или възпрепятстват оцеляването и размножаването. Факторите на околната среда имат различен характер и специфика на действие. Сред тях са абиотични и биотични, антропогенни (фиг. 1).

Абиотичните фактори са съвкупността от фактори на неорганичната среда, които влияят върху живота и разпространението на животните и растенията. Абиотичните фактори са температура, светлина, радиоактивно лъчение, налягане, влажност на въздуха, солен състав на водата, вятър, течения, релеф - това са всички свойства на неживата природа, които пряко или косвено засягат живите организми. Сред тях се разграничават физически, химически и едафични.

Фиг. 1.

Физическите фактори са тези, чийто източник е физическо състояние или явление (механично, вълново и др.). Например температурата, ако е висока, ще предизвика изгаряне, ако е много ниска, измръзване. Други фактори също могат да повлияят на влиянието на температурата: във водата - течение, на сушата - вятър и влажност и т.н.

Но има и физически фактори на глобално въздействие върху организмите, които включват естествените геофизични полета на Земята. Добре известно е, например, екологичното въздействие на магнитните, електромагнитните, радиоактивните и други полета на нашата планета.

Химичните фактори са тези, които произтичат от химичния състав на околната среда. Например солеността на водата. Ако е високо, животът в резервоара може напълно да липсва (Мъртво море), но в същото време повечето морски организми не могат да живеят в прясна вода. Животът на животните на сушата и във водата и т.н. зависи от достатъчното съдържание на кислород.

Едафични фактори, т.е. почва - това е комбинация от химични, физични и механични свойства на почвите и скалите, които влияят както на организмите, живеещи в тях, т.е. тези, за които те са местообитание, и върху кореновата система на растенията. Известно е влиянието на химичните компоненти (биогенни елементи), температурата, влажността, структурата на почвата, съдържанието на хумус и др. върху растежа и развитието на растенията.

Това вече са фактори на живата природа, или биотични фактори.

Например, в гората, под въздействието на растителността, се създава специален микроклимат или микросреда, където в сравнение с открито местообитание се създава собствен режим на температура и влажност: през зимата е с няколко градуса по-топло, в през лятото е по-хладно и влажно. Специална микросреда възниква и в хралупи на дървета, дупки, пещери и др.

Особено внимание заслужават условията на микросредата под снежната покривка, която вече има чисто абиотичен характер. В резултат на затоплящия ефект на снега, който е най-ефективен, когато дебелината му е не по-малка от 50-70 cm, в основата му, приблизително в слой от 5 cm, живеят дребни гризачи през зимата, тъй като температурните условия за тук те са благоприятни (от 0 до - 2°C). Благодарение на същия ефект разсадът на зимните житни култури - ръж, пшеница - се запазва под снега. Големите животни - елени, лосове, вълци, лисици, зайци и др. - също се крият в снега от силни студове, лягайки в снега за почивка.

Вътрешноспецифичните взаимодействия между индивиди от един и същи вид се състоят от групови и масови ефекти и вътревидова конкуренция. Групови и масови ефекти - термини предложени от D.B. Grasse (1944) обозначава асоциирането на животни от един и същи вид в групи от два или повече индивида и ефекта, причинен от пренаселеността на околната среда. В момента тези ефекти най-често се наричат демографски фактори. Те характеризират динамиката на броя и плътността на групите организми на ниво популация, която се основава на вътревидова конкуренция, която е коренно различна от междувидовата конкуренция. Проявява се главно в териториалното поведение на животните, които защитават местата си за гнездене и известна зона в района. Същото важи и за много птици и риби.

Междувидовите взаимоотношения са много по-разнообразни (фиг. 1). Два вида, живеещи един до друг, може изобщо да не влияят един на друг, те могат да си влияят както благоприятно, така и неблагоприятно. Възможни видове комбинации и отразяване на различни видове връзки:

Неутрализъм – и двата вида са независими и нямат влияние един върху друг;

екологичен фактор местообитание

конкуренция - всеки от видовете оказва неблагоприятно влияние върху другия;

Мутуализъм – видовете не могат да съществуват един без друг;

протокооперация (commonwealth) - двата вида образуват общност, но могат да съществуват отделно, въпреки че общността е от полза и за двамата;

коменсализъм - единият вид, коменсал, има полза от съжителството, а другият вид - собственикът няма никаква полза (взаимна толерантност);

аменсализъм - един вид инхибира растежа и размножаването на друг - аменсализъм;

хищничество - хищен вид се храни с плячката си.

Междувидовите взаимоотношения са в основата на съществуването на биотични общности (биоценози).

Въпреки че човекът влияе върху дивата природа чрез промяна на абиотичните фактори и биотичните взаимоотношения на видовете, дейността на хората на планетата трябва да се открои като специална сила, която не се вписва в рамките на тази класификация. В момента практически съдбата на живата обвивка на Земята, всички видове организми е в ръцете на човешкото общество, зависи от антропогенното влияние върху природата.

Съвременните екологични проблеми и нарастващият интерес към екологията са свързани с действието на антропогенни фактори.

Промените във факторите на околната среда с течение на времето могат да бъдат:

1) редовно-периодично, променящо силата на въздействието във връзка с времето на деня, или сезона на годината, или ритъма на приливите и отливите в океана;

2) нередовни, без ясна периодичност, например промени в метеорологичните условия през различни години, катастрофални явления - бури, проливни дъждове, свлачища и др.;

3) насочени към известни, понякога дълги периоди от време, например по време на охлаждане или затопляне на климата, обрастване на водни тела, постоянна паша в една и съща зона и др.

Такова подразделение на факторите е много важно при изучаването на адаптивността на организмите към условията на живот. Липсата или излишъкът на фактори на околната среда се отразява негативно на живота на организма. За всеки организъм съществува определен диапазон на действие на фактора на околната среда (фиг. 2). Благоприятната сила на въздействие се нарича зона на оптимум на екологичния фактор или просто оптимум за организмите от даден вид. Колкото по-силни са отклоненията от оптимума, толкова по-изразен е инхибиторният ефект на този фактор върху организмите (зона на песимум). Максималните и минималните допустими стойности на фактора са критични точки, отвъд които съществуването вече не е възможно, настъпва смърт. Границите на издръжливост между критичните точки се наричат екологична валентност на живите същества по отношение на конкретен фактор на средата.

Фиг.2.

Представителите на различните видове се различават значително помежду си както в позицията на оптимума, така и в екологичната валентност.

Способността на организма да се адаптира към действието на факторите на околната среда се нарича адаптация (лат. Adantatuo - адаптация).

Диапазонът между минимума и максимума на фактора на средата определя степента на издръжливост - толерантност (лат. Tolerantua - търпение) към този фактор.

Различните организми се характеризират с различни нива на толерантност.