Nyheder og samfund

Antropogene faktorer: eksempler. Hvad er den menneskeskabte faktor?

10. november 2014

Omfanget af menneskelig aktivitet er steget umådeligt i løbet af de sidste par hundrede år, hvilket betyder, at nye menneskeskabte faktorer er dukket op. Eksempler på menneskehedens påvirkning, sted og rolle i at ændre miljøet - alt dette diskuteres senere i artiklen.

Hvad er boligmiljøet?

Den del af Jordens natur, hvori organismer lever, er deres levested. De forhold, der opstår i dette tilfælde, livsstilen, produktiviteten og antallet af skabninger studeres af økologi. Naturens hovedkomponenter skelnes: jord, vand og luft. Der er organismer, der er tilpasset til at leve i et miljø eller tre, for eksempel kystplanter.

Individuelle elementer, der interagerer med levende væsener og indbyrdes, er miljøfaktorer. Hver af dem er uerstattelige. Men i de seneste årtier har menneskeskabte faktorer fået planetarisk betydning. Selvom samfundets indflydelse på naturen for et halvt århundrede siden ikke blev givet nok opmærksomhed, og for 150 år siden var selve økologividenskaben i sin vorden.

Hvad er miljøfaktorer?

Forholdene i det naturlige miljø kan være meget forskellige: rum, information, energi, kemisk, klimatisk. Alle naturlige komponenter af fysisk, kemisk eller biologisk oprindelse er miljøfaktorer. De påvirker direkte eller indirekte et individuelt biologisk individ, befolkning eller hele biocenose. Der er ikke mindre fænomener forbundet med menneskelig aktivitet, for eksempel angstfaktoren. Organismers livsaktivitet, biocenosers tilstand og den geografiske kappe påvirkes af mange menneskeskabte faktorer. Eksempler:

• en stigning i drivhusgasser i atmosfæren fører til klimaændringer;
• monokultur i landbruget forårsager udbrud af visse skadedyr;
• brande fører til en ændring i plantesamfund;
• skovrydning og opførelse af vandkraftværker ændrer flodernes regime.

Video om emnet

Hvad er de miljømæssige faktorer?

Forhold, der påvirker levende organismer og deres habitat, kan klassificeres efter deres egenskaber i en af ​​tre grupper:

• uorganiske eller abiotiske faktorer (solstråling, luft, temperatur, vand, vind, saltholdighed);
• biotiske forhold, der er forbundet med samlivet mellem mikroorganismer, dyr og planter, der påvirker hinanden og den livløse natur;
• menneskeskabte miljøfaktorer - Jordens befolknings kumulative indvirkning på naturen.

Alle disse grupper er vigtige. Enhver miljøfaktor er uerstattelig. For eksempel genopfylder overfloden af ​​vand ikke mængden af ​​mineralske elementer og lys, der er nødvendige for planteernæring.

Hvad er den menneskeskabte faktor?

De vigtigste videnskaber, der studerer miljøet, er global økologi, menneskelig økologi og naturbevarelse. De er baseret på data fra teoretisk økologi og bruger i vid udstrækning begrebet "antropogene faktorer". Anthropos betyder "mand" på græsk og genos betyder "oprindelse". Ordet "faktor" kommer fra det latinske faktor ("at gøre, producere"). Dette er navnet på de forhold, der påvirker processer og deres drivkraft.

Enhver menneskelig påvirkning af levende organismer og hele miljøet er menneskeskabte faktorer. Eksempler findes både positive og negative. Der er tilfælde af gunstige naturændringer på grund af miljøaktiviteter. Men oftere har samfundet en negativ, nogle gange destruktiv effekt på biosfæren.

Den antropogene faktors sted og rolle i at ændre Jordens udseende

Enhver art økonomisk aktivitet befolkning påvirker forbindelserne mellem levende organismer og det naturlige miljø, hvilket ofte fører til deres forstyrrelse. I stedet for naturlige komplekser og landskaber opstår menneskeskabte:

• marker, haver og frugtplantager;
• reservoirer, damme, kanaler;
• parker, skovbælter;
• dyrkede græsgange.

Lighederne mellem naturlige komplekser skabt af mennesker er yderligere påvirket af menneskeskabte, biotiske og abiotiske faktorer miljø. Eksempler: dannelse af ørkener - til landbrugsplantager; tilgroning af damme.

Hvordan påvirker mennesket naturen?

Menneskeheden, som er en del af Jordens biosfære, har i en længere periode været fuldstændig afhængig af de omgivende naturforhold. Efterhånden som nervesystemet, især hjernen, udviklede sig, takket være forbedringen af ​​værktøjer, blev mennesket selv en faktor i evolutionære og andre processer på Jorden. Først og fremmest skal vi nævne beherskelsen af ​​mekanisk, elektrisk og atomenergi. Som et resultat ændrede den øverste del af jordskorpen sig betydeligt, og den biogene migration af atomer steg.

Al mangfoldigheden af ​​samfundets påvirkning af miljøet er menneskeskabte faktorer. Eksempler på negativ indflydelse:

• reduktion af mineralreserver;
• skovrydning;
• jordforurening;
• jagt og fiskeri;
• udryddelse af vilde arter.

Menneskets positive indvirkning på biosfæren er forbundet med miljøforanstaltninger. Skovrejsning og skovrejsning, landskabspleje og landskabspleje er i gang bosættelser, akklimatisering af dyr (pattedyr, fugle, fisk).

Hvad bliver der gjort for at forbedre forholdet mellem mennesket og biosfæren?

Ovenstående eksempler på menneskeskabte miljøfaktorer og menneskelig indgriben i naturen indikerer, at påvirkningen kan være positiv og negativ. Disse karakteristika er betingede, fordi en positiv påvirkning under ændrede forhold ofte bliver dens modsætning, det vil sige, at den får en negativ konnotation. Befolkningens aktiviteter forårsager oftere skade på naturen end gavn. Denne kendsgerning forklares med overtrædelsen af ​​naturlove, der har været i kraft i millioner af år.

Tilbage i 1971 godkendte FN's organisation for uddannelse, videnskab og kultur (UNESCO) det internationale biologiske program kaldet "Mennesket og biosfæren". Dens hovedopgave var at studere og forhindre negative ændringer i miljøet. I de senere år har voksen- og børns miljøorganisationer, videnskabelige institutioner meget bekymret for bevarelsen af ​​den biologiske mangfoldighed.

Hvordan forbedrer man miljøets sundhed?

Vi fandt ud af, hvad den menneskeskabte faktor er inden for økologi, biologi, geografi og andre videnskaber. Lad os bemærke, at det menneskelige samfunds velfærd, livet for nuværende og fremtidige generationer af mennesker afhænger af kvaliteten og graden af ​​indflydelse af økonomisk aktivitet på miljøet. Det er nødvendigt at reducere den miljømæssige risiko forbundet med den stadig mere negative rolle af menneskeskabte faktorer.

Ifølge forskere er selv bevarelse af biodiversiteten ikke nok til at sikre et sundt miljø. Det kan være ugunstigt for menneskers liv med sin tidligere biodiversitet, men stærk stråling, kemisk og andre former for forurening.

Sammenhængen mellem naturens, menneskers sundhed og graden af ​​påvirkning af menneskeskabte faktorer er indlysende. For at reducere dem dårlig indflydelse det er nødvendigt at danne sig en ny holdning til miljøet, ansvaret for dyrelivets sikre eksistens og bevarelsen af ​​biodiversiteten.

Antropogene faktorer er faktorer, der genereres af mennesker og påvirker miljøet.

Hele historien om videnskabelige og teknologiske fremskridt er i bund og grund en kombination af menneskets transformation af naturlige miljøfaktorer til egne formål og skabelsen af ​​nye, der tidligere ikke fandtes i naturen.

Smeltning af metaller fra malme og produktion af udstyr er umuligt uden skabelsen af ​​høje temperaturer, tryk og kraftige elektromagnetiske felter. At opnå og opretholde høje udbytter af landbrugsafgrøder kræver produktion af gødning og kemiske plantebeskyttelsesmidler fra skadedyr og patogener. Moderne sundhedsvæsen er utænkeligt uden kemoterapi og fysioterapi. Disse eksempler kan multipliceres.

Præstationer af videnskabelige og teknologiske fremskridt begyndte at blive brugt til politiske og økonomiske formål, hvilket var ekstremt manifesteret i skabelsen af ​​særlige miljøfaktorer, der påvirkede mennesker og deres ejendom: fra skydevåben til midler til masse fysisk, kemisk og biologisk påvirkning.

På den anden side, ud over sådanne målrettede faktorer, under drift og behandling naturressourcer Biprodukt kemiske forbindelser og områder med høje niveauer af fysiske faktorer er uundgåeligt dannet. I nogle tilfælde kan disse processer være af pludselig karakter (i tilfælde af ulykker og katastrofer) med alvorlige miljømæssige og materielle konsekvenser. Derfor var det nødvendigt at skabe måder og midler til at beskytte mennesker mod farlige og skadelige faktorer.

I en forenklet form præsenteres en omtrentlig klassificering af menneskeskabte miljøfaktorer i fig. 3.

Ris. 3.

Klassificering af menneskeskabte miljøfaktorer

BOV - kemikalier til krigsførelse; Medier - massemedier.

Menneskeskabt aktivitet påvirker væsentligt klimatiske faktorer og ændrer deres regimer. Således kan massive emissioner af faste og flydende partikler til atmosfæren fra industrielle virksomheder dramatisk ændre spredningsmåden for solstråling i atmosfæren og reducere varmestrømmen til jordens overflade. Ødelæggelsen af ​​skove og anden vegetation, skabelsen af ​​store kunstige reservoirer på tidligere landområder øger refleksionen af ​​energi, og støvforurening, for eksempel af sne og is, øger tværtimod absorptionen, hvilket fører til deres intensive smeltning. Mesoklimaet kan således ændre sig dramatisk under menneskelig indflydelse: Det er klart, at klimaet i Nordafrika i en fjern fortid, da det var en kæmpe oase, var væsentligt anderledes end klimaet i Sahara-ørkenen i dag.

De globale konsekvenser af menneskeskabte aktiviteter, fyldt med miljøkatastrofer, reduceres normalt til to hypotetiske fænomener: drivhuseffekt Og atomvinter.

Essensen drivhuseffekt er som følgende. Solens stråler trænger gennem jordens atmosfære til jordens overflade. Ophobningen i atmosfæren af ​​kuldioxid, nitrogenoxider, metan, vanddamp, fluorchlorkulbrinter (freoner) fører dog til, at Jordens langbølgede termiske stråling absorberes af atmosfæren. Dette fører til akkumulering af overskydende varme i overfladelaget af luft, dvs. planetens termiske balance forstyrres. Denne effekt svarer til, hvad vi observerer i drivhuse dækket med glas eller film. Som følge heraf kan lufttemperaturen nær jordens overflade stige.

Nu er den årlige stigning i CO 2 -indholdet anslået til 1-2 ppm. Denne situation, menes det, kunne føre til allerede i første halvdel af det 21. århundrede. til katastrofale klimaændringer, især til massiv smeltning af gletsjere og stigende havniveauer. Stigende hastigheder for forbrænding af fossile brændstoffer fører på den ene side til en konstant, omend langsom stigning i CO 2 -indholdet i atmosfæren, og på den anden side til akkumulering (selv om den stadig er lokal og spredt) af atmosfærisk aerosol.

Der er debat blandt videnskabsmænd om, hvilke konsekvenser der vil være fremherskende som følge af disse processer (opvarmning eller afkøling). Men uanset synspunkter er det nødvendigt at huske, at den vitale aktivitet i det menneskelige samfund er ved at blive, som V.I. Vernadsky og A.E. Fersman sagde, en stærk geologisk og geokemisk kraft, der væsentligt kan ændre miljøsituationen på globalt plan.

Nuklear vinter betragtes som en mulig konsekvens af nukleare (herunder lokale) krige. Som følge af atomeksplosioner og de uundgåelige brande efter dem, vil troposfæren blive mættet med faste partikler af støv og aske. Jorden vil være lukket (skærmet) for solens stråler i mange uger og endda måneder, det vil sige, at den såkaldte "atomnat" vil begynde. Samtidig vil planetens ozonlag blive ødelagt som følge af dannelsen af ​​nitrogenoxider.

Afskærmning af Jorden fra solstråling vil føre til et stærkt fald i temperaturen med et uundgåeligt fald i afgrødeudbyttet, massedød af levende organismer, herunder mennesker, fra kulde og sult. Og de organismer, der formår at overleve denne situation, indtil gennemsigtigheden af ​​atmosfæren er genoprettet, vil blive udsat for hård ultraviolet stråling (på grund af ødelæggelsen af ​​ozon) med en uundgåelig stigning i forekomsten af ​​kræft og genetiske sygdomme.

Processerne forbundet med konsekvenserne af nuklear vinter er i øjeblikket genstand for matematiske og maskinelle modellering af forskere i mange lande. Men menneskeheden har også en naturlig model for sådanne fænomener, som tvinger os til at tage dem meget alvorligt.

Mennesker har stort set ingen indflydelse på lithosfæren, selvom de øvre horisonter af jordskorpen undergår en kraftig transformation som følge af udnyttelsen af ​​mineralforekomster. Der er projekter (delvist gennemført) for underjordisk nedgravning af væske og faststof industri affald. Sådanne begravelser, såvel som underjordiske atomprøvesprængninger, kan igangsætte såkaldte "inducerede" jordskælv.

Det er helt klart, at temperaturlagdelingen af ​​vand har en afgørende indflydelse på placeringen af ​​levende organismer i vand og på overførsel og spredning af urenheder fra industrielle virksomheder, Landbrug, hverdagen

Menneskets påvirkning af miljøet manifesterer sig i sidste ende i ændringer i regimet af mange biotiske og abiotiske faktorer. Blandt menneskeskabte faktorer skelnes der mellem faktorer, der har en direkte indvirkning på organismer (f.eks. fiskeri) og faktorer, der indirekte påvirker organismer gennem deres påvirkning af habitatet (f.eks. miljøforurening, ødelæggelse af vegetation, anlæg af dæmninger). . Specificiteten af ​​antropogene faktorer er vanskeligheden ved at tilpasse levende organismer til dem. Organismer har ofte ikke adaptive reaktioner på virkningen af ​​menneskeskabte faktorer på grund af det faktum, at disse faktorer ikke virkede under artens evolutionære udvikling, eller fordi virkningen af ​​disse faktorer overstiger organismens adaptive evner.

Under den historiske proces af samspil mellem natur og samfund er der en kontinuerlig stigning i påvirkningen af ​​menneskeskabte faktorer på miljøet.

Med hensyn til omfanget og graden af ​​påvirkning af skovenes økosystemer er en af ​​de vigtigste steder blandt menneskeskabte faktorer optaget af sluthugst. (Skovskæring inden for det udpegede skæreområde og i overensstemmelse med miljø- og skovbrugskrav er en af nødvendige forhold udvikling af skovbiogeocenoser.)

Arten af ​​virkningen af ​​sluthugst på skovøkosystemer afhænger i høj grad af det anvendte udstyr og skovningsteknologi.

I de senere år er der kommet nyt tungt multioperativt skovningsudstyr i skoven. Dens implementering kræver streng overholdelse af logningsteknologi, ellers er uønskede konsekvenser mulige. miljømæssige konsekvenser: død af underskov af økonomisk værdifulde arter, en kraftig forringelse af jordens vandfysiske egenskaber, en stigning i overfladeafstrømning, udvikling af erosionsprocesser osv. Dette bekræftes af data fra en feltundersøgelse udført af Soyuzgiproleskhoz-specialister i nogle regioner i vores land. Samtidig er der mange kendsgerninger, hvor rimelig brug af ny teknologi i overensstemmelse med teknologiske ordninger for skovdrift, under hensyntagen til skovbrugs- og miljøkrav, sikrede den nødvendige bevarelse af underskov og skabte gunstige betingelser for genopretning af skove med værdifulde skove. arter. I denne henseende fortjener oplevelsen af ​​at arbejde med nyt udstyr fra skovningsvirksomheder i Arkhangelsk-regionen, som ved hjælp af den udviklede teknologi opnår bevarelsen af ​​60% af den levedygtige underskov opmærksomhed.

Mekaniseret logning ændrer mikrorelieffet, jordstrukturen, dets fysiologiske og andre egenskaber markant. Når det bruges i sommerperiode fældnings- (VM-4) eller fælde- og udskridningsmaskiner (VTM-4) mineraliserer op til 80-90 % af skærearealet; under forhold med bakket og bjergrigt terræn øger sådanne påvirkninger af jorden overfladeafstrømningen med 100 gange, øger jorderosion og reducerer følgelig dens frugtbarhed.

Klarskær kan forårsage særlig stor skade på skovbiogeocenoser og miljøet generelt i områder med let sårbar økologisk balance (bjergområder, tundraskove, permafrostområder mv.).

Industrielle emissioner har en negativ indvirkning på vegetation og især skovøkosystemer. De påvirker planter direkte (gennem assimileringsapparatet) og indirekte (ændrer jordens sammensætning og skovvegetative egenskaber). Skadelige gasser påvirker træets overjordiske organer og forringer den vitale aktivitet af rodmikrofloraen, hvilket resulterer i en kraftig reduktion i væksten. Det overvejende gasformige giftstof er svovldioxid - en slags forureningsindikator luftmiljø. Betydelige skader er forårsaget af ammoniak, kulilte, fluor, hydrogenfluorid, klor, svovlbrinte, nitrogenoxider, svovlsyredamp mv.

Graden af ​​skader på planter af forurenende stoffer afhænger af en række faktorer og primært af typen og koncentrationen af ​​giftstoffer, varigheden og tidspunktet for deres eksponering samt af skovplantagernes tilstand og beskaffenhed (deres sammensætning, alder, fuldstændighed osv.), meteorologiske og andre forhold.

Midaldrende planter er mere modstandsdygtige over for virkningerne af giftige forbindelser, mens modne og overmodne plantager og skovafgrøder er mindre modstandsdygtige. Løvtræer er mere modstandsdygtige over for giftige stoffer end nåletræer. Meget tætte bevoksninger med rigelig underskov og uforstyrret træstruktur er mere stabile end udtyndede kunstige beplantninger.

Effekten af ​​høje koncentrationer af giftstoffer på en træbevoksning i løbet af kort tid fører til uoprettelig skade og død; langvarig eksponering for små koncentrationer forårsager patologiske ændringer i træbevoksninger, og mindre koncentrationer forårsager et fald i deres vitale aktivitet. Skovskader observeres i næsten enhver kilde til industrielle emissioner.

Mere end 200 tusinde hektar skove er beskadiget i Australien, hvor op til 580 tusinde tons SO 2 falder årligt med nedbør. I Tyskland er 560 tusinde hektar påvirket af skadelige industrielle emissioner, i DDR - 220, Polen - 379 og Tjekkoslovakiet - 300 tusinde hektar. Gassernes virkning strækker sig over ganske betydelige afstande. I USA blev der således observeret skjulte skader på planter i en afstand på op til 100 km fra emissionskilden.

Den skadelige effekt af emissioner fra et stort metallurgisk anlæg på vækst og udvikling af træbevoksninger strækker sig over en afstand på op til 80 km. Observationer af skoven i det kemiske anlægs område fra 1961 til 1975 viste, at fyrreplantager begyndte at tørre ud først. I samme periode faldt den gennemsnitlige radiale stigning med 46 % i en afstand af 500 m fra emissionskilden og med 20 % ved 1000 m fra emissionskilden. Birke- og aspens løv blev beskadiget med 30-40%. I 500-meter-zonen tørrede skoven helt ud 5-6 år efter skadens start, i 1000-meter-zonen - efter 7 år.

I det berørte område fra 1970 til 1975 var der 39% af udtørrede træer, 38% af stærkt svækkede træer og 23% af svækkede træer; i en afstand af 3 km fra anlægget var der ingen mærkbar skade på skoven.

Den største skade på skovene fra industrielle emissioner til atmosfæren er observeret i områder med store industri- og brændstof- og energikomplekser. Der er også mindre læsioner, som også forårsager betydelig skade, hvilket reducerer områdets miljømæssige og rekreative ressourcer. Det gælder primært tyndt skovbevoksede arealer. For at forhindre eller kraftigt reducere skader på skove er det nødvendigt at implementere et sæt foranstaltninger.

Tildeling af skovarealer til en bestemt industris behov National økonomi eller deres omfordeling i overensstemmelse med deres tilsigtede formål, samt accept af jorder i statens skovfond er en af ​​de former for indflydelse på skovressourcernes tilstand. Relativt store arealer er afsat til landbrugsjord, industri og vejbyggeri, bruges betydelige arealer af minedrift, energi, byggeri og andre industrier. Rørledninger til pumpning af olie, gas osv. strækker sig over titusindvis af kilometer gennem skove og andre arealer.

Skovbrandes indvirkning på miljøændringer er stor. Manifestationen og undertrykkelsen af ​​den vitale aktivitet af en række naturlige komponenter er ofte forbundet med ildens virkning. I mange lande i verden er dannelsen af ​​naturskove i en eller anden grad forbundet med påvirkning af brande, som har dårlig indflydelse på mange processer i skovens liv. Skovbrande forårsager alvorlige skader på træer, svækker dem, forårsager dannelse af vind- og vindfald, reducerer vandbeskyttelse og andre nyttige funktioner i skoven og fremmer reproduktionen skadelige insekter. Ved at påvirke alle komponenter i skoven, foretager de alvorlige ændringer i skovens biogeocenoser og økosystemer som helhed. Sandt nok, i nogle tilfælde, under påvirkning af brande, skabes gunstige forhold for skovfornyelse - frøspiring, udseende og dannelse af selvsåning, især fyr og lærk, og nogle gange gran og nogle andre træarter.

På globus skovbrande dækker årligt et areal på op til 10-15 millioner hektar eller mere, og i nogle år mere end fordobles dette tal. Alt dette gør problemet med bekæmpelse af skovbrande til en prioritet og kræver stor opmærksomhed fra skovbruget og andre myndigheder. Alvoren af ​​problemet er stigende på grund af den hurtige økonomiske udvikling af dårligt befolkede skovområder, skabelsen af ​​territoriale produktionskomplekser, befolkningsvækst og migration. Dette gælder primært skovene i de vestsibiriske, Angara-Yenisei, Sayan og Ust-Ilimsk industrikomplekser, såvel som for skovene i nogle andre regioner.

Der opstår alvorlige udfordringer med at beskytte det naturlige miljø i forbindelse med den stigende brug af mineralsk gødning og pesticider.

På trods af deres rolle i at øge udbyttet af landbrugs- og andre afgrøder og deres høje økonomiske effektivitet, skal det bemærkes, at hvis videnskabeligt baserede anbefalinger for deres anvendelse ikke følges, kan der også opstå negative konsekvenser. Hvis gødning opbevares skødesløst eller dårligt indarbejdet i jorden, er tilfælde af forgiftning af vilde dyr og fugle mulige. Naturligvis kan kemiske forbindelser, der anvendes i skovbruget og især i landbruget i kampen mod skadedyr og sygdomme, uønsket vegetation, ved pasning af unge beplantninger osv., ikke anses for at være helt uskadelige for biogeocenoser. Nogle af dem har en giftig virkning på dyr, nogle, som et resultat af komplekse transformationer, danner giftige stoffer, der kan ophobes i dyrs og planters krop. Dette forpligter os til nøje at overvåge overholdelsen af ​​de godkendte regler for brug af pesticider.

Ansøgning kemikalier ved pleje af unge skovplantager øger det brandfaren, reducerer ofte plantagernes modstandsdygtighed over for skadedyr og sygdomme i skoven og kan have en negativ effekt på plantebestøvere. Alt dette skal tages i betragtning ved forvaltning af skove ved hjælp af kemikalier; Der bør lægges særlig vægt på vandbeskyttelse, rekreative skove og andre kategorier af skove til beskyttelsesformål.

På det seneste er omfanget af hydrauliske foranstaltninger blevet udvidet, vandforbruget er stigende, og bundfældningstanke er ved at blive installeret i skovområder. Intensivt vandindtag påvirker territoriets hydrologiske regime, og dette fører igen til forstyrrelse af skovplantager (ofte mister de deres vandbeskyttelse og vandregulerende funktioner). Væsentlige negative konsekvenser for skovenes økosystemer kan forårsages af oversvømmelser, især under opførelsen af ​​et vandkraftværk med et reservoirsystem.

Skabelsen af ​​store reservoirer fører til oversvømmelser af store territorier og dannelsen af ​​lavt vand, især under flade forhold. Dannelsen af ​​lavt vand og sumpe forværrer den sanitære og hygiejniske situation og påvirker det naturlige miljø negativt.

Særlige skader påføres skoven af ​​husdyrgræsning. Systematisk og ureguleret græsning fører til jordpakning, ødelæggelse af urte- og buskvegetation, skader på underskov, udtynding og svækkelse af træbevoksningen, et fald i den nuværende vækst og skader på skovplantager af skadedyr og sygdomme. Når underskoven ødelægges, forlader insektædende fugle skoven, da deres liv og rede oftest er forbundet med de nederste lag af skovplantager. Græsning udgør den største fare i bjergområder, da disse områder er mest modtagelige for erosionsprocesser. Alt dette kræver særlig opmærksomhed og forsigtighed ved brug af skovarealer til græsgange, samt til høslæt. De nye regler for høslæt og græsning i Sovjetunionens skove, godkendt af resolutionen fra USSR's Ministerråd af 27. april 1983, forventes at spille en vigtig rolle i gennemførelsen af ​​foranstaltninger til de mere effektive og rationelle anvendelse af skovarealer til disse formål.

Alvorlige ændringer i biogeocenose er forårsaget af rekreativ brug af skove, især uregulerede. Nogle steder masse rekreation Stærk komprimering af jorden observeres ofte, hvilket fører til en kraftig forringelse af dens vand-, luft- og termiske regimer og et fald i biologisk aktivitet. Som følge af overdreven nedtrampning af jorden kan hele bevoksninger eller enkelte grupper af træer dø (de svækkes i en sådan grad, at de bliver ofre for skadelige insekter og svampesygdomme). Oftest lider skovene af grønne zoner, der ligger 10-15 km fra byen, i nærheden af ​​rekreative centre og steder for offentlige begivenheder, under det rekreative pres. Nogle skader på skovene forårsages af mekaniske skader, forskellige typer affald, affald osv. Nåletræbeplantninger (gran, fyr) er mindst modstandsdygtige over for menneskeskabte påvirkninger, mens løvfældende (birk, lind, eg osv.) lider mindre. grad.

Graden og forløbet af digression bestemmes af økosystemets modstand mod rekreativt pres. Skovens modstand mod rekreation bestemmer den såkaldte kapacitet naturligt kompleks(det maksimale antal feriegæster, der kan modstå biogeocenosen uden skader). En vigtig foranstaltning, der sigter mod at bevare skovens økosystemer og øge deres rekreative egenskaber, er den omfattende landskabspleje af territoriet med eksemplarisk forvaltning der.

Negative faktorer virker som regel ikke isoleret, men i form af visse indbyrdes forbundne komponenter. Samtidig forstærker virkningen af ​​menneskeskabte faktorer ofte den negative påvirkning af naturlige. Eksempelvis er påvirkningen af ​​giftige emissioner fra industri og transport oftest kombineret med øget rekreativ belastning af skovbiogeocenoser. Til gengæld skaber rekreation og turisme betingelser for skovbrande. Virkningen af ​​alle disse faktorer reducerer kraftigt skovøkosystemernes biologiske modstand mod skadedyr og sygdomme.

Når man studerer indflydelsen af ​​menneskeskabte og naturlige faktorer på skovbiogeocenosen, er det nødvendigt at tage højde for, at de enkelte komponenter i biogeocenosen er nært beslægtede både med hinanden og til andre økosystemer. En kvantitativ ændring i en af ​​dem forårsager uundgåeligt en ændring i alle de andre, og en betydelig ændring i hele skovens biogeocenose påvirker uundgåeligt hver af dens komponenter. I områder med konstant udsættelse for giftige industrielle emissioner ændres artssammensætningen af ​​vegetation og fauna således gradvist. Af træarterne er nåletræer de første, der bliver beskadiget og dræbt. På grund af den for tidlige død af nåle og et fald i længden af ​​skud ændres mikroklimaet i plantagen, hvilket påvirker ændringen i artssammensætningen af ​​urteagtig vegetation. Græsser begynder at udvikle sig, hvilket fremmer spredningen af ​​markmus, som systematisk skader skovafgrøder.

Visse kvantitative og kvalitative egenskaber ved giftige emissioner fører til afbrydelse eller endog fuldstændig ophør af frugtsætning i de fleste træarter, hvilket negativt påvirker fuglenes artssammensætning. Skovskadedyrsarter, der er resistente over for giftige emissioner, dukker op. Som følge heraf dannes forringede og biologisk ustabile skovøkosystemer.

Problemet med at reducere den negative påvirkning af menneskeskabte faktorer på skovøkosystemer gennem hele systemet sikkerheds- og beskyttelsesforanstaltninger er uløseligt forbundet med foranstaltninger til beskyttelse og rationel anvendelse af alle andre komponenter baseret på udviklingen af ​​en tværsektoriel model, der tager hensyn til interesserne rationel brug alle miljøressourcer i deres indbyrdes sammenhæng.

Givet en kort beskrivelse af Det økologiske forhold og samspillet mellem alle naturkomponenter viser, at skoven, som ingen anden af ​​dem, har stærke egenskaber til positivt at påvirke det naturlige miljø og regulere dets tilstand. Da skoven er en miljødannende faktor og aktivt påvirker alle processer i biosfærens udvikling, oplever skoven også påvirkningen af ​​forholdet mellem alle andre komponenter i naturen, ubalanceret af menneskeskabt påvirkning. Dette giver grund til at tro vegetabilsk verden og de naturlige processer, der forekommer med dets deltagelse, er en nøglefaktor, der bestemmer den generelle retning for søgen efter integrerede midler til rationel miljøforvaltning.

Miljøordninger og -programmer bør blive et vigtigt middel til at identificere, forebygge og løse problemer i forholdet mellem menneske og natur. En sådan udvikling vil bidrage til at løse disse problemer både for landet som helhed og for dets individuelle territoriale enheder.

Antropogene faktorer - helhed forskellige påvirkninger mennesker ind i den livløse og levende natur. Kun ved selve deres fysiske eksistens har mennesker en mærkbar indvirkning på deres miljø: I forbindelse med vejrtrækningen frigiver de årligt 1·10 12 kg CO 2 til atmosfæren og indtager over 5-10 15 kcal med mad.

Som et resultat af menneskelig påvirkning, klimaet, overfladetopografi, kemisk sammensætning atmosfære, arter og naturlige økosystemer forsvinder osv. Den vigtigste menneskeskabte faktor for naturen er urbanisering.

Menneskeskabt aktivitet påvirker væsentligt klimatiske faktorer og ændrer deres regimer. For eksempel kan massive emissioner af faste og flydende partikler til atmosfæren fra industrielle virksomheder dramatisk ændre spredningsmåden for solstråling i atmosfæren og reducere varmestrømmen til jordens overflade. Ødelæggelsen af ​​skove og anden vegetation, skabelsen af ​​store kunstige reservoirer på tidligere landområder øger refleksionen af ​​energi, og støvforurening, for eksempel af sne og is, øger tværtimod absorptionen, hvilket fører til deres intensive smeltning.

Biosfæren er i langt højere grad påvirket af menneskelige produktionsaktiviteter. Som et resultat af denne aktivitet bliver aflastningen, sammensætningen af ​​jordskorpen og atmosfæren, klimaændringer, ferskvand omfordelt, naturlige økosystemer forsvinder, og kunstige agro- og tekno-økosystemer skabes, dyrkes dyrkede planter, tæmmes dyr osv.

Menneskelig påvirkning kan være direkte og indirekte. Fx har fældning og oprydning af skove ikke kun en direkte effekt, men også en indirekte – fugles og dyrs levevilkår ændrer sig. Det anslås, at siden 1600 har mennesker ødelagt 162 fuglearter, over 100 arter af pattedyr og mange andre arter af planter og dyr. Men på den anden side skaber det nye sorter af planter og racer af dyr, øger deres udbytte og produktivitet. Den kunstige flytning af planter og dyr påvirker også økosystemernes liv. Således formerede kaniner bragt til Australien sig så meget, at de forårsagede enorme skader på landbruget.

Den mest åbenlyse manifestation af menneskeskabt indflydelse på biosfæren er miljøforurening. Betydningen af ​​menneskeskabte faktorer vokser konstant, efterhånden som mennesket i stigende grad underlægger sig naturen.

Menneskelig aktivitet er en kombination af menneskets transformation af naturlige miljøfaktorer til egne formål og skabelsen af ​​nye, der tidligere ikke fandtes i naturen. Smeltning af metaller fra malme og produktion af udstyr er umuligt uden skabelsen af ​​høje temperaturer, tryk og kraftige elektromagnetiske felter. At opnå og opretholde høje udbytter af landbrugsafgrøder kræver produktion af gødning og kemiske plantebeskyttelsesmidler fra skadedyr og patogener. Moderne sundhedsvæsen kan ikke forestilles uden kemoterapi og fysioterapi.

Præstationer af videnskabelige og teknologiske fremskridt begyndte at blive brugt til politiske og økonomiske formål, hvilket var ekstremt manifesteret i skabelsen af ​​særlige miljøfaktorer, der påvirkede mennesker og deres ejendom: fra skydevåben til midler til masse fysisk, kemisk og biologisk påvirkning. I dette tilfælde taler vi om en kombination af antropotrope (rettet mod menneskekroppen) og antropocidale faktorer, der forårsager miljøforurening.

På den anden side, ud over sådanne målrettede faktorer, under udnyttelsen og forarbejdningen af ​​naturressourcer, dannes biprodukter kemiske forbindelser og zoner med høje niveauer af fysiske faktorer uundgåeligt. Under forhold med ulykker og katastrofer kan disse processer være abrupte i naturen med alvorlige miljømæssige og materielle konsekvenser. Derfor var det nødvendigt at skabe måder og midler til at beskytte mennesker mod farlige og skadelige faktorer, hvilket nu er blevet implementeret i det ovennævnte system - livssikkerhed.

Økologisk plasticitet. På trods af de mange forskellige miljøfaktorer kan en række generelle mønstre identificeres i arten af ​​deres påvirkning og i reaktionerne fra levende organismer.

Effekten af ​​faktorer afhænger ikke kun af arten af ​​deres virkning (kvalitet), men også af den kvantitative værdi, der opfattes af organismer - høj eller lav temperatur, belysningsgrad, fugtighed, mængden af ​​mad osv. I evolutionsprocessen har organismers evne til at tilpasse sig miljøfaktorer inden for visse kvantitative grænser udviklet sig. Et fald eller en stigning i værdien af ​​en faktor ud over disse grænser hæmmer livsaktivitet, og når et vist minimums- eller maksimumniveau er nået, sker der organismers død.

Virkningszonerne for en miljøfaktor og den teoretiske afhængighed af en organismes, befolknings eller samfunds livsaktivitet afhænger af faktorens kvantitative værdi. Det kvantitative interval for enhver miljøfaktor, der er mest gunstig for livet, kaldes det økologiske optimum (lat. Ortimus - det bedste). Faktorværdier, der ligger i depressionszonen, kaldes miljøpessimum (værst).

Minimums- og maksimumværdierne for den faktor, hvor døden indtræffer, kaldes hhv økologisk minimum Og økologisk maksimum

Enhver art af organismer, populationer eller samfund er tilpasset, for eksempel til at eksistere i et bestemt temperaturområde.

Organismers evne til at tilpasse sig eksistensen i en bestemt række miljøfaktorer kaldes økologisk plasticitet.

Jo bredere vifte af miljøfaktorer, som en given organisme kan leve inden for, jo større er dens økologiske plasticitet.

I henhold til graden af ​​plasticitet skelnes der mellem to typer organismer: stenobiont (stenoeki) og eurybiont (euryek).

Stenobiont- og eurybiont-organismer adskiller sig i rækken af ​​miljøfaktorer, som de kan leve i.

Stenobionter(gr. stenos- smalle, trange) eller snævert tilpassede arter er kun i stand til at eksistere med små afvigelser

faktor fra den optimale værdi.

Eurybiont(gr. Eyrys - bred) er bredt tilpassede organismer, der kan modstå store amplituder af miljøfaktorudsving.

Historisk set er tilpasning til miljøfaktorer, dyr, planter, mikroorganismer fordelt iht forskellige miljøer, der danner al den mangfoldighed af økosystemer, der danner jordens biosfære.

Begrænsende faktorer. Ideen om begrænsende faktorer er baseret på to økologilove: loven om minimum og loven om tolerance.

Minimumsloven. I midten af ​​forrige århundrede opdagede den tyske kemiker J. Liebig (1840), mens han studerede næringsstoffers virkning på plantevækst, at udbyttet ikke afhænger af de næringsstoffer, der er nødvendige i store mængder og er til stede i overflod ( for eksempel CO 2 og H 2 0), og fra dem, der, selv om planten har brug for dem i mindre mængder, praktisk talt er fraværende i jorden eller er utilgængelige (f.eks. fosfor, zink, bor).

Liebig formulerede dette mønster som følger: "Væksten af ​​en plante afhænger af det næringsstof, der er til stede i minimale mængder." Denne konklusion blev senere kendt som Liebigs minimumslov og er blevet udvidet til mange andre miljøfaktorer. Varme, lys, vand, ilt og andre faktorer kan begrænse eller begrænse udviklingen af ​​organismer, hvis deres værdi svarer til det økologiske minimum. For eksempel dør den tropiske fisk angelfish, hvis vandtemperaturen falder til under 16 °C. Og udviklingen af ​​alger i dybhavsøkosystemer er begrænset af sollysets indtrængningsdybde: Der er ingen alger i bundlagene.

Liebigs minimumslov generel opfattelse kan formuleres som følger: vækst og udvikling af organismer afhænger først og fremmest af de miljøfaktorer, hvis værdier nærmer sig det økologiske minimum.

Forskning har vist, at loven om minimum har to begrænsninger, der bør tages i betragtning ved praktisk anvendelse.

Den første begrænsning er, at Liebigs lov kun er strengt anvendelig under betingelser med en stationær tilstand af systemet. For eksempel i et bestemt vandområde begrænses algevæksten under naturlige forhold af mangel på fosfater. Nitrogenforbindelser findes i overskud i vand. Hvis spildevand med et højt indhold af mineralsk fosfor begynder at blive udledt til dette reservoir, kan reservoiret "blomstre". Denne proces vil skride frem, indtil et af elementerne er brugt op til det restriktive minimum. Nu kan det være kvælstof, hvis der fortsat bliver tilført fosfor. I overgangsmomentet (når der stadig er nok nitrogen og nok fosfor) observeres minimumseffekten ikke, dvs. ingen af ​​disse elementer påvirker væksten af ​​alger.

Den anden begrænsning vedrører samspillet mellem flere faktorer. Nogle gange er kroppen i stand til at erstatte det mangelfulde grundstof med et andet, kemisk lignende. På steder, hvor der er meget strontium, kan det i bløddyrsskaller således erstatte calcium, når der er mangel på sidstnævnte. Eller for eksempel reduceres behovet for zink i nogle planter, hvis de vokser i skyggen. Derfor vil en lav zinkkoncentration begrænse plantevæksten mindre i skyggen end i stærkt lys. I disse tilfælde kan den begrænsende virkning af selv en utilstrækkelig mængde af et eller andet element muligvis ikke manifestere sig.

Toleranceloven(lat . tolerance- tålmodighed) blev opdaget af den engelske biolog W. Shelford (1913), som gjorde opmærksom på, at ikke kun de miljøfaktorer, hvis værdier er minimale, men også dem, der er karakteriseret ved et økologisk maksimum, kan begrænse udviklingen af levende organismer. Overskydende varme, lys, vand og endda næringsstoffer kan være lige så ødelæggende som deres mangel. V. Shelford kaldte området for miljøfaktoren mellem minimum og maksimum grænse for tolerance.

Tolerancegrænsen beskriver amplituden af ​​faktorudsving, som sikrer befolkningens mest tilfredsstillende eksistens. Individer kan have lidt forskellige toleranceintervaller.

Senere blev der fastsat tolerancegrænser for forskellige miljøfaktorer for mange planter og dyr. J. Liebigs og W. Shelfords love hjalp med at forstå mange fænomener og udbredelsen af ​​organismer i naturen. Organismer kan ikke fordeles overalt, fordi populationer har en vis tolerancegrænse i forhold til udsving i miljømæssige miljøfaktorer.

V. Shelfords tolerancelov er formuleret som følger: vækst og udvikling af organismer afhænger primært af de miljøfaktorer, hvis værdier nærmer sig det økologiske minimum eller det økologiske maksimum.

Følgende blev fundet:

Organismer med en bred vifte af tolerance over for alle faktorer er udbredt i naturen og er ofte kosmopolitiske, for eksempel mange patogene bakterier;

Organismer kan have en bred vifte af tolerance for én faktor og et snævert interval for en anden. For eksempel er folk mere tolerante over for fravær af mad end over for mangel på vand, dvs. tolerancegrænsen for vand er snævrere end for mad;

Hvis forholdene for en af ​​miljøfaktorerne bliver suboptimale, kan tolerancegrænsen for andre faktorer også ændre sig. Når der for eksempel er mangel på kvælstof i jorden, kræver korn meget mere vand;

De faktiske grænser for tolerance observeret i naturen er mindre end kroppens potentielle evner til at tilpasse sig denne faktor. Dette forklares ved, at i naturen kan grænserne for tolerance i forhold til de fysiske forhold i miljøet indsnævres af biotiske forhold: konkurrence, mangel på bestøvere, rovdyr osv. Enhver person kan bedre realisere sit potentiale under gunstige forhold (atleter) samles til særlig træning før vigtige konkurrencer, for eksempel). Organismens potentielle økologiske plasticitet, bestemt i laboratorieforhold, er større end de realiserede muligheder under naturlige forhold. I overensstemmelse hermed skelnes mellem potentielle og realiserede økologiske nicher;

Grænserne for tolerance hos ynglende individer og afkom er mindre end hos voksne individer, dvs. hunner i ynglesæsonen, og deres afkom er mindre hårdføre end voksne organismer. Således er den geografiske fordeling af fuglevildt oftere bestemt af klimaets indflydelse på æg og unger, snarere end på voksne fugle. Omsorg for afkom og omhyggelig holdning til moderskab er dikteret af naturens love. Desværre modsiger sociale "præstationer" nogle gange disse love;

Ekstreme (stressende) værdier af en af ​​faktorerne fører til et fald i tolerancegrænsen for andre faktorer. Hvis opvarmet vand slippes ud i en flod, bruger fisk og andre organismer næsten al deres energi på at klare stress. De mangler energi til at få mad, beskytte sig mod rovdyr og formere sig, hvilket fører til gradvis udryddelse. Psykisk stress kan også forårsage mange somatiske (gr. soma- krop) sygdomme ikke kun hos mennesker, men også hos nogle dyr (f.eks. hunde). Med stressende værdier af faktoren bliver tilpasningen til den mere og mere "dyr".

Mange organismer er i stand til at ændre tolerance over for individuelle faktorer, hvis forholdene ændrer sig gradvist. Du kan for eksempel vænne dig til den høje temperatur på vandet i badet, hvis du kommer ind varmt vand, og tilsæt derefter gradvist varmt. Denne tilpasning til en langsom ændring i faktor er en nyttig beskyttende egenskab. Men det kan også være farligt. Uventet, uden advarselstegn, kan selv en lille ændring være kritisk. Der opstår en tærskeleffekt: " Sidste dråbe"kan være dødelig. For eksempel kan en tynd kvist få en kamels allerede overbelastede ryg til at knække.

Hvis værdien af ​​mindst én af miljøfaktorerne nærmer sig et minimum eller maksimum, bliver eksistensen og velstanden for en organisme, befolkning eller samfund afhængig af, at denne faktor begrænser livsaktiviteten.

En begrænsende faktor er enhver miljøfaktor, der nærmer sig eller overskrider tolerancegrænsernes ekstreme værdier. Sådanne faktorer, der stærkt afviger fra det optimale, bliver af afgørende betydning i organismers og liv biologiske systemer. Det er dem, der kontrollerer eksistensbetingelserne.

Værdien af ​​begrebet begrænsende faktorer er, at det giver os mulighed for at forstå de komplekse sammenhænge i økosystemer.

Heldigvis er det ikke alle mulige miljøfaktorer, der regulerer forholdet mellem miljø, organismer og mennesker. Forskellige begrænsende faktorer viser sig at være prioriterede i en given periode. Det er disse faktorer, som økologen bør fokusere på, når han studerer og forvalter økosystemer. For eksempel er iltindholdet i terrestriske habitater højt, og det er så tilgængeligt, at det næsten aldrig fungerer som en begrænsende faktor (med undtagelse af høje højder og menneskeskabte systemer). Ilt er af ringe interesse for økologer, der er interesseret i terrestriske økosystemer. Og i vand er det ofte en faktor, der begrænser udviklingen af ​​levende organismer (f.eks. "drab" af fisk). Derfor måler en hydrobiolog altid iltindholdet i vand, i modsætning til en dyrlæge eller ornitolog, selvom ilt ikke er mindre vigtigt for terrestriske organismer end for vandlevende.

Begrænsende faktorer bestemmer også artens geografiske udbredelse. Således er bevægelsen af ​​organismer mod syd begrænset som regel af mangel på varme. Biotiske faktorer begrænser også ofte fordelingen af ​​visse organismer. For eksempel bar figner bragt fra Middelhavet til Californien ikke frugt der, før de besluttede at bringe en bestemt type hveps dertil - den eneste bestøver af denne plante. Identifikation af begrænsende faktorer er meget vigtig for mange aktiviteter, især landbrug. Med målrettet indflydelse på begrænsende forhold er det muligt hurtigt og effektivt at øge planteudbyttet og dyrenes produktivitet. Når der dyrkes hvede på sur jord, vil ingen agronomiske tiltag således være effektive, medmindre der anvendes kalkning, hvilket vil reducere den begrænsende effekt af syrer. Eller hvis du dyrker majs i jord med meget lavt indhold af fosfor, selv med nok vand, nitrogen, kalium og andre næringsstoffer, holder det op med at vokse. Fosfor er i dette tilfælde den begrænsende faktor. Og kun fosforgødning kan redde høsten. Planter kan dø af for meget stor mængde vand eller overskydende gødning, som i dette tilfælde også er begrænsende faktorer.

Viden om begrænsende faktorer er nøglen til økosystemforvaltning. Dog i forskellige perioder i en organismes liv og i forskellige situationer virker forskellige faktorer som begrænsende faktorer. Derfor er det kun dygtig regulering af levevilkårene, der kan give effektive ledelsesresultater.

Samspil og kompensation af faktorer. I naturen virker miljøfaktorer ikke uafhængigt af hinanden – de interagerer. At analysere en faktors indflydelse på en organisme eller et samfund er ikke et mål i sig selv, men en måde at vurdere den komparative betydning af forskellige forhold, der virker sammen i virkelige økosystemer.

Fælles påvirkning af faktorer kan overvejes at bruge eksemplet med afhængigheden af ​​dødeligheden af ​​krabbelarver af temperatur, saltholdighed og tilstedeværelsen af ​​cadmium. I fravær af cadmium observeres det økologiske optimum (minimumsdødelighed) i temperaturområdet fra 20 til 28 °C og saltholdighed fra 24 til 34 %. Hvis cadmium, som er giftigt for krebsdyr, tilsættes vandet, så skifter det økologiske optimum: Temperaturen ligger i området fra 13 til 26 °C, og saltindholdet fra 25 til 29%. Grænserne for tolerance ændrer sig også. Forskellen mellem det økologiske maksimum og minimum for saltholdighed efter tilsætning af cadmium falder fra 11 - 47 % til 14 - 40 %. Tolerancegrænsen for temperaturfaktoren udvides tværtimod fra 9 - 38 °C til 0 - 42 °C.

Temperatur og luftfugtighed er de vigtigste klimatiske faktorer i terrestriske levesteder. Samspillet mellem disse to faktorer skaber i det væsentlige to hovedtyper af klima: maritime og kontinentale.

Reservoirer blødgør jordens klima, da vand har en høj specifik fusionsvarme og varmekapacitet. Derfor er det maritime klima præget af mindre skarpe udsving i temperatur og luftfugtighed end det kontinentale.

Effekterne af temperatur og luftfugtighed på organismer afhænger også af forholdet mellem deres absolutte værdier. Temperaturen har således en mere udtalt begrænsende effekt, hvis luftfugtigheden er meget høj eller meget lav. Alle ved, at høje og lave temperaturer mindre tolereret ved høj luftfugtighed end ved moderat luftfugtighed

Forholdet mellem temperatur og luftfugtighed som de vigtigste klimatiske faktorer er ofte afbildet i form af klimatiske grafer, som gør det muligt visuelt at sammenligne forskellige år og regioner og forudsige produktionen af ​​planter eller dyr til bestemte klimatiske forhold.

Organismer er ikke slaver af miljøet. De tilpasser sig levevilkårene og ændrer dem, det vil sige, de kompenserer for den negative påvirkning af miljøfaktorer.

Kompensation af miljøfaktorer er organismers ønske om at svække den begrænsende effekt af fysiske, biotiske og menneskeskabte påvirkninger. Kompensation af faktorer er mulig på organisme- og artsniveau, men er mest effektiv på samfundsniveau.

På forskellige temperaturer en og samme art, som har en bred geografisk udbredelse, kan erhverve fysiologiske og morfologiske (gr. torphe - form, omrids) træk tilpasset lokale forhold. For eksempel, jo koldere klimaet er, jo kortere er dyrs ører, haler og poter, og jo mere massive er deres kroppe.

Dette mønster kaldes Allens regel (1877), ifølge hvilken de fremspringende dele af kroppen hos varmblodede dyr øges, når de bevæger sig fra nord til syd, hvilket er forbundet med tilpasning til at opretholde en konstant kropstemperatur under forskellige klimatiske forhold. Således har ræve, der lever i Sahara, lange lemmer og enorme ører; den europæiske ræv er mere squat, dens ører er meget kortere; og polarræven - polarræven - har meget små ører og en kort næseparti.

Hos dyr med veludviklet motorisk aktivitet er kompensation af faktorer mulig på grund af adaptiv adfærd. Derfor er firben ikke bange for pludseligt koldt vejr, for om dagen går de ud i solen og om natten gemmer de sig under opvarmede sten. Ændringer, der opstår under tilpasningsprocessen, er ofte genetisk fikserede. På samfundsniveau kan kompensation af faktorer udføres ved at ændre arter langs en gradient af miljøforhold; for eksempel hvornår sæsonmæssige ændringer Der er en naturlig ændring i plantearter.

Organismer bruger også den naturlige periodicitet af ændringer i miljøfaktorer til at fordele funktioner over tid. De "programmerer" livscyklusser på en sådan måde, at de udnytter gunstige forhold maksimalt.

Det mest slående eksempel er organismers adfærd afhængigt af dagens længde - fotoperiode. Amplituden af ​​daglængden stiger med geografisk breddegrad, som gør det muligt for organismer at tage hensyn til ikke kun årstiden, men også områdets breddegrad. Fotoperiode er et "tidsskifte" eller trigger for en sekvens af fysiologiske processer. Det bestemmer blomstringen af ​​planter, smeltning, migration og formering hos fugle og pattedyr osv. Fotoperioden er forbundet med det biologiske ur og fungerer som en universel mekanisme til regulering af funktioner over tid. Biologiske ure forbinder rytmerne af miljøfaktorer med fysiologiske rytmer, hvilket gør det muligt for organismer at tilpasse sig daglige, sæsonbestemte, tidevands- og andre dynamikker af faktorer.

Ved at ændre fotoperioden kan du også forårsage ændringer i kroppens funktioner. Således får blomsteravlere ved at ændre lysregimet i drivhuse uden for sæsonen blomstring af planter. Hvis man efter december straks øger døgnets længde, kan det forårsage fænomener, der opstår om foråret: blomstring af planter, smeltning hos dyr osv. I mange højere organismer er tilpasninger til fotoperioden fastsat genetisk, det vil sige, at det biologiske ur kan fungere selv i mangel af en naturlig daglig eller sæsonbestemt dynamik.

Pointen med at analysere miljøforhold er således ikke at udarbejde en endeløs liste over miljøfaktorer, men at opdage funktionelt vigtige, begrænsende faktorer og vurdere i hvilket omfang økosystemernes sammensætning, struktur og funktion afhænger af disse faktorers vekselvirkning.

Kun i dette tilfælde vil det være muligt pålideligt at forudsige resultaterne af ændringer og forstyrrelser og styre økosystemer.

Antropogene begrænsende faktorer. Som eksempler på menneskeskabte begrænsende faktorer, der gør det muligt at styre naturlige og menneskeskabte økosystemer, er det praktisk at overveje brande og menneskeskabt stress.

Brande som antropogen faktor vurderes ofte kun negativt. Forskning gennem de sidste 50 år har vist, at naturlige brande kan være en del af klimaet i mange terrestriske habitater. De påvirker udviklingen af ​​flora og fauna. Biotiske samfund har "lært" at kompensere for denne faktor og tilpasse sig den, såsom temperatur eller fugtighed. Brand kan betragtes og studeres som en miljøfaktor sammen med temperatur, nedbør og jord. På korrekt brug brand kan være et værdifuldt miljøværktøj. Nogle stammer brændte skove til deres egne behov længe før folk begyndte at systematisk og målrettet ændre miljøet. Ild er en meget vigtig faktor, blandt andet fordi en person kan kontrollere den i højere grad end andre begrænsende faktorer. Det er svært at finde et stykke jord, især i områder med tørre perioder, der ikke har været udsat for brand mindst én gang om 50 år. Den mest almindelige årsag til brande i naturen er et lynnedslag.

Der er brande forskellige typer og føre til forskellige konsekvenser.

Krone- eller vildmarksbrande er normalt meget intense og kan ikke begrænses. De ødelægger træernes krone og ødelægger alt organisk stof i jorden. Brande af denne type har en begrænsende effekt på næsten alle organismer i samfundet. Det vil tage mange år, før stedet er genoprettet igen.

Jordbrande er helt anderledes. De har en selektiv effekt: for nogle organismer er de mere begrænsende end for andre. Jordbrande fremmer således udviklingen af ​​organismer med høj tolerance over for deres konsekvenser. De kan være naturlige eller specielt organiserede af mennesker. For eksempel foretages planlagt afbrænding i en skov for at udelukke konkurrencen om de værdifulde arter af sumpfyr fra løvtræer. Sumpfyr er i modsætning til løvfældende træer modstandsdygtig over for ild, da den apikale knop af dens frøplanter er beskyttet af en flok lange, dårligt brændende nåle. I fravær af brande kvæler væksten af ​​løvtræer fyrretræer, såvel som korn og bælgfrugter. Dette fører til undertrykkelse af agerhøns og små planteædere. Derfor er jomfruelige fyrreskove med rigeligt vildt økosystemer af typen "brand", det vil sige, der kræver periodiske jordbrande. I dette tilfælde fører branden ikke til tab næringsstoffer jord, skader ikke myrer, insekter og små pattedyr.

Et lille bål er endda gavnligt for nitrogenfikserende bælgplanter. Afbrænding foretages om aftenen, så ilden slukkes med dug om natten, og den smalle brandfront let kan krydses. Derudover supplerer små jordbrande bakteriers virkning for at omdanne dødt affald til mineralske næringsstoffer, der er egnede til en ny generation af planter. Til samme formål brændes nedfaldne blade ofte om foråret og efteråret. Planlagt afbrænding er et eksempel på forvaltning af et naturligt økosystem ved hjælp af en begrænsende miljøfaktor.

Beslutningen om, hvorvidt brandmuligheden helt skal fjernes, eller om brand skal bruges som styringsfaktor, bør helt afhænge af, hvilken type fællesskab der ønskes på stedet. Den amerikanske økolog G. Stoddard (1936) var en af ​​de første til at "forsvare" kontrolleret planlagt afbrænding for at øge produktionen af ​​værdifuldt tømmer og vildt tilbage i de dage, hvor enhver brand fra skovbrugernes synspunkt blev anset for at være skadelig.

Burnings tætte forhold til græssammensætning spiller en nøglerolle i opretholdelsen af ​​den fantastiske mangfoldighed af antiloper og deres rovdyr i de østafrikanske savanner. Brande har en positiv effekt på mange kornsorter, da deres vækstpunkter og energireserver er under jorden. Efter at de tørre overjordiske dele er brændt ud, vender næringsstofferne hurtigt tilbage til jorden, og græsset vokser frodigt.

Spørgsmålet "at brænde eller ikke at brænde" kan selvfølgelig være forvirrende. Ved uagtsomhed forårsager mennesker ofte en stigning i hyppigheden af ​​destruktive "vilde" brande. kæmpe for brandsikkerhed i skove og rekreative områder - den anden side af problemet.

I intet tilfælde har en privatperson ret til forsætligt eller ved et uheld at forårsage brand i naturen - dette er privilegiet for specialuddannede personer, der er fortrolige med reglerne for arealanvendelse.

Menneskeskabt stress kan også betragtes som en slags begrænsende faktor. Økosystemer er stort set i stand til at kompensere for menneskeskabt stress. Det er muligt, at de er naturligt tilpasset til akut periodisk stress. Og mange organismer kræver lejlighedsvise forstyrrelser for at fremme deres langsigtede stabilitet. Store vandområder har ofte en god evne til selv at rense og genoprette deres kvalitet efter forurening, ligesom mange terrestriske økosystemer. Langvarige krænkelser kan dog føre til udtalte og varige negative konsekvenser. I sådanne tilfælde kan tilpasningens evolutionære historie ikke hjælpe organismer - kompensationsmekanismerne er ikke ubegrænsede. Det gælder især, når der dumpes meget giftigt affald, som konstant produceres af et industrialiseret samfund, og som tidligere var fraværende i miljøet. Hvis vi ikke er i stand til at isolere dette giftige affald fra globale livsstøttesystemer, vil de direkte true vores sundhed og blive en væsentlig begrænsende faktor for menneskeheden.

Menneskeskabt stress er konventionelt opdelt i to grupper: akut og kronisk.

Den første er karakteriseret ved en pludselig indtræden, en hurtig stigning i intensiteten og en kort varighed. I det andet tilfælde varer lavintensive forstyrrelser i lang tid eller gentages. Naturlige systemer har ofte tilstrækkelig kapacitet til at klare akut stress. For eksempel tillader den sovende frøstrategi en skov at komme sig efter at være blevet ryddet. Effekterne af kronisk stress kan være mere alvorlige, fordi reaktionerne på det ikke er så tydelige. Det kan tage år for ændringer i organismer at blive bemærket. Sammenhængen mellem kræft og rygning blev således opdaget for kun få årtier siden, selvom den eksisterede længe.

Tærskeleffekten forklarer til dels, hvorfor nogle miljøproblemer dukker uventet op. Faktisk har de akkumuleret i mange år. For eksempel begynder skove at opleve massiv trædødelighed efter længere tids eksponering for luftforurenende stoffer. Vi begynder først at bemærke problemet efter døden af ​​mange skove i Europa og Amerika. På dette tidspunkt var vi 10-20 år forsinket og kunne ikke forhindre tragedien.

I perioden med tilpasning til kroniske menneskeskabte påvirkninger falder organismers tolerance over for andre faktorer, såsom sygdomme. Kronisk stress er ofte forbundet med giftige stoffer, der, selv om de er i små koncentrationer, konstant frigives til miljøet.

Artiklen "The Poisoning of America" ​​(magasinet Times, 22. september 1980) giver følgende data: "Af alle menneskelige indgreb i tingenes naturlige orden er der ingen, der stiger i så alarmerende tempo som skabelsen af ​​nye kemiske forbindelser. Alene i USA skaber snedige "alkymister" omkring 1.000 nye stoffer hvert år. Der er cirka 50.000 forskellige kemikalier på markedet. Mange af dem er uden tvivl til stor gavn for mennesker, men næsten 35.000 forbindelser, der bruges i USA, er definitivt eller potentielt skadelige for menneskers sundhed."

Faren, muligvis katastrofal, kommer fra forurening af grundvand og dybe grundvandsmagasiner, som udgør en betydelig del af vandressourcer på planeten. I modsætning til overfladisk grundvand ikke modtagelige naturlige processer selvrensning på grund af mangel på sollys, hurtig flow og biotiske komponenter.

Bekymringer er ikke kun forårsaget af, at skadelige stoffer trænger ind i vand, jord og fødevarer. Millioner af tons af farlige forbindelser frigives til atmosfæren. Kun over Amerika i slutningen af ​​70'erne. udledt: suspenderede partikler - op til 25 millioner tons/år, SO 2 - op til 30 millioner tons/år, NO - op til 23 millioner tons/år.

Vi bidrager alle til luftforurening ved at bruge biler, elektricitet, industriprodukter osv. Luftforurening er et klart negativt feedback-signal, der kan redde samfundet fra ødelæggelse, da det let kan opdages af alle.

Behandling af fast affald har længe været betragtet som en mindre sag. Før 1980 var der tilfælde, hvor bygninger blev bygget på tidligere lossepladser for radioaktivt affald. boligområder. Nu er det, skønt med en vis forsinkelse, blevet klart: Ophobningen af ​​affald begrænser industriens udvikling. Uden skabelsen af ​​teknologier og centre for deres fjernelse, neutralisering og genbrug er yderligere fremskridt i industrisamfundet umuligt. Først og fremmest er det nødvendigt at isolere de mest giftige stoffer sikkert. Den ulovlige praksis med "natudledninger" skal erstattes med pålidelig isolation. Vi skal lede efter erstatninger for giftige kemikalier. På ordentlig vejledning bortskaffelse og genanvendelse af affald kan blive en særlig industri, der vil skabe nye arbejdspladser og bidrage til økonomien.

Løsning af problemet med antropogen stress skal baseres på et holistisk koncept og kræver en systematisk tilgang. Forsøg på at håndtere hvert forurenende stof som selvstændigt problem De er ineffektive - de overfører kun problemet fra et sted til et andet.

Hvis det i det næste årti ikke er muligt at begrænse processen med forringelse af miljøkvaliteten, så er det sandsynligt, at ikke en mangel på naturressourcer, men påvirkningen af ​​skadelige stoffer vil blive en faktor, der begrænser civilisationens udvikling.

Relateret information.

 Antropogene faktorer - Dette er en kombination af forskellige menneskelige påvirkninger på den livløse og levende natur. Menneskelig handling i naturen er enorm og ekstremt forskelligartet. Menneskelig påvirkning kan være direkte og indirekte. Den mest åbenlyse manifestation af menneskeskabt indflydelse på biosfæren er miljøforurening.

Indflydelse menneskeskabt faktor i naturen kan det være ligesom bevidst , så og utilsigtet eller bevidstløs .

TIL bevidst omfatte - pløjning af jomfruelige jorder, skabelse af agrocenoses (landbrugsjord), bosætningsdyr og miljøforurening.

TIL tilfældig Disse omfatter påvirkninger, der opstår i naturen under påvirkning af menneskelig aktivitet, men som ikke var forudset og planlagt på forhånd af ham - spredning af forskellige skadedyr, utilsigtet import af organismer, uforudsete konsekvenser forårsaget af bevidste handlinger (dræning af sumpe, bygning af dæmninger mv. .).

Andre klassifikationer af menneskeskabte faktorer er blevet foreslået : skifter regelmæssigt, periodisk og skifter uden mønstre.

Der er andre tilgange til at klassificere miljøfaktorer:

i orden(primær og sekundær);

Med tiden(evolutionær og historisk);

efter oprindelse(kosmisk, abiotisk, biogen, biotisk, biologisk, naturlig-antropogen);

efter oprindelsesmiljø(atmosfærisk, akvatisk, geomorfologisk, edafisk, fysiologisk, genetisk, population, biocenotic, økosystem, biosfære);

efter grad af påvirkning(dødelig - fører en levende organisme ihjel, ekstrem, begrænsende, forstyrrende, mutagen, teratogent - fører til deformiteter under individuel udvikling).

Population L-3

Semester "befolkning" blev først indført i 1903 af Johansen.

Befolkning - Dette er en elementær gruppe af organismer af en bestemt art, som har alle de nødvendige betingelser for at opretholde sit antal i uendeligt lang tid under konstant skiftende miljøforhold.

Befolkning - Dette er en samling af individer af samme art, som har en fælles genpulje og optager et bestemt territorium.

Udsigt - Dette er et komplekst biologisk system, der består af grupper af organismer - populationer.

Befolkningsstruktur kendetegnet ved dets konstituerende individer og deres fordeling i rummet. Funktioner befolkning – vækst, udvikling, evne til at opretholde eksistensen under konstant skiftende forhold.

Afhængig af størrelsen af ​​det besatte område tildele tre typer af befolkninger :

elementære (mikrobefolkning)- er en samling af individer af en art, der optager nogle lille område homogent område. Sammensætningen omfatter genetisk homogene individer;

miljø - er dannet som et sæt af elementære populationer. Disse er hovedsageligt intraspecifikke grupper, svagt isoleret fra andre økologiske populationer. Identifikation af egenskaberne for individuelle økologiske populationer er en vigtig opgave i forståelsen af ​​en arts egenskaber ved at bestemme dens rolle i et bestemt habitat;

geografisk - dække en gruppe individer, der bor i et område med geografisk homogene levevilkår. Geografiske befolkninger optager relativt stort territorium, ret afgrænset og relativt isoleret. De adskiller sig i fertilitet, størrelse af individer og en række økologiske, fysiologiske, adfærdsmæssige og andre egenskaber.

Befolkningen har biologiske træk(karakteristisk for alle dens bestanddele) og gruppekarakteristika(tjener som unikke egenskaber for gruppen).

TIL biologiske træk refererer til tilstedeværelsen af ​​en befolknings livscyklus, dens evne til at vokse, differentiere og opretholde sig selv.

TIL gruppekarakteristika omfatte fertilitet, dødelighed, alder, kønsstruktur af befolkningen og genetisk tilpasningsevne (denne gruppe af karakteristika gælder kun for befolkningen).

Der skelnes mellem følgende typer af rumlig fordeling af individer i populationer:

1. uniform (almindelig) - karakteriseret ved lige afstand mellem hvert individ og alle naboer; afstanden mellem individer svarer til den tærskel, over hvilken gensidig undertrykkelse begynder ,

2. diffus (tilfældig) - findes oftere i naturen - individer er fordelt i rummet ujævnt, tilfældigt,

aggregeret (gruppe, mosaik) – kommer til udtryk i dannelsen af ​​grupper af individer, mellem hvilke der forbliver ret store ubeboede territorier .

En population er en elementær enhed i den evolutionære proces, og en art er dens kvalitative fase. De vigtigste er kvantitative egenskaber.

Der er to grupper kvantitative indikatorer :

statisk – karakterisere befolkningens tilstand på dette stadium;

dynamisk – karakterisere processer, der finder sted i en population over et bestemt tidsrum (interval).

TIL statistiske indikatorer populationer omfatter:

nummer,

massefylde,

strukturindikatorer.

Befolkningsstørrelse - dette er det samlede antal individer i et givet territorium eller i en given mængde.

Tallet er aldrig konstant og afhænger af forholdet mellem reproduktionsintensitet og dødelighed. Under reproduktionsprocessen vokser befolkningen, dødeligheden fører til en reduktion i dens antal.

Befolkningstæthed bestemt af antallet af individer eller biomasse pr. arealenhed eller volumen.

Skelne :

gennemsnitlig tæthed- er antallet eller biomassen pr. enhed af det samlede rum;

specifik eller miljømæssig tæthed- antal eller biomasse pr. enhed af beboet rum.

Den vigtigste betingelse for eksistensen af ​​en population eller dens økotype er deres tolerance over for miljøfaktorer (forhold). Tolerance hos forskellige individer og til forskellige dele spektrum er anderledes, så Befolkningens tolerance er meget bredere end individuelle individers.

Befolkningsdynamik – disse er processer med ændringer i dens vigtigste biologiske indikatorer over tid.

Hoved dynamiske indikatorer (karakteristika) af populationer er:

fødselsrate,

dødelighed,

befolkningstilvækst.

Fertilitet - en befolknings evne til at stige i størrelse gennem reproduktion.

Skelne følgende former for fertilitet:

maksimum;

miljømæssige.

Maksimal eller absolut fysiologisk fertilitet - fremkomsten af ​​det teoretisk maksimalt mulige antal nye individer under individuelle forhold, dvs. i fravær af begrænsende faktorer. Denne indikator er en konstant værdi for en given population.

Økologisk eller realiserbar frugtbarhed betegner en befolkningstilvækst under faktiske eller specifikke miljøforhold Det afhænger af sammensætningen, størrelsen af ​​befolkningen og faktiske miljøforhold.

Dødelighed - karakteriserer individers død i populationer over en vis periode.

Der er:

specifik dødelighed - antallet af dødsfald i forhold til antallet af individer, der udgør befolkningen;

miljømæssig eller salgbar dødelighed – individers død under specifikke miljøforhold (værdien er ikke konstant, varierer afhængigt af det naturlige miljøs tilstand og befolkningens tilstand).

Enhver befolkning er i stand til ubegrænset vækst i antal, hvis den ikke er begrænset af faktorer ydre miljø abiotisk og biotisk oprindelse.

Denne dynamik er beskrevet ved A. Lotkas ligning : d N / d t ≈ r N

N– antal personer;t- tid;r- biotisk potentiale