Закон об экологических факторах среды это

Законы воздействия экологических факторов на живые организмы

Главная > Закон >Экология

Законы воздействия экологических факторов на живые организмы……………………….11

Несмотря на многообразие экологических факторов и различную природу их происхождения, существуют некоторые общие правила и закономерности их воздействия на живые организмы.

Для жизни организмов необходимо определенное сочетание условий. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма. Оно ограничивает (лимитирует) развитие организма, поэтому называется лимитирующим фактором. Первоначально было установлено, что развитие живых организмов ограничивает недостаток какого-либо компонента, например, минеральных солей, влаги, света и т.п. В середине XIX века немецкий химик органик Ю. Либих первым экспериментально доказал, что рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в относительно минимальном количестве. Он назвал это явление законом минимума (закон Либиха).

В современной формулировке закон минимума звучит так: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Однако, как выяснилось позже, лимитирующим может быть не только недостаток, но и избыток фактора, например, гибель урожая из-за дождей, перенасыщение почвы удобрениями и т.п. Понятие о том, что наравне с минимумом лимитирующим фактором может быть и максимум, ввел спустя 70 лет после Либиха американский зоолог В.Шелфорд, сформулировавший закон толерантности. Согласно закону толерантности лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору.

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно.

Принцип лимитирующих факторов справедлив для всех типов живых организмов — растений, животных, микроорганизмов и относится как к абиотическим, так и к биотическим факторам.

В соответствии с законом толерантности любой избыток вещества или энергии оказывается загрязняющим среду началом.

Предел толерантности организма изменяется при переходе из одной стадии развития в другую. Часто молодые организмы оказываются более уязвимыми и более требовательными к условиям среды, чем взрослые особи. Наиболее критическим с точки зрения воздействия разных факторов является период размножения: в этот период многие факторы становятся лимитирующими. Экологическая валентность для размножающихся особей, семян, эмбрионов, личинок, яиц обычно уже, чем для взрослых не размножающихся растений или животных того же вида.

До сих пор речь шла о пределе толерантности живого организма по отношению к одному фактору, но в природе все экологические факторы действуют совместно.

Оптимальная зона и пределы выносливости организма по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Эта закономерность получила название взаимодействия экологических факторов.

Однако взаимная компенсация имеет определенные пределы и полностью заменить один из факторов другим нельзя. Отсюда следует вывод, что все условия среды, необходимые для поддержания жизни, играют равную роль и любой фактор может ограничивать возможности существования организмов — это закон равнозначности всех условий жизни.

Абиотические факторы — компоненты и явления неживой, неорганической природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы.

Среди абиотических факторов выделяют:

Климатические (влияние температуры, света и влажности);

Геологические (землетрясение, извержение вулканов, движение ледников, сход селей и лавин и др.);

Орографические (особенности рельефа местности, где обитают изучаемые организмы).

Химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, кислотность).

Рассмотрим действие основных прямодействующих абиотических факторов: света, температуры и наличия воды. Температура, свет и влажность являются наиболее важными факторами внешней среды. Эти факторы закономерно изменяются как в течение года и суток, так и в связи с географической зональностью. К этим факторам организмы обнаруживают зональный и сезонный характер приспособления.

Свет как экологический фактор

Солнечное излучение является основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. В спектре солнечного излучения можно выделить три области, различные по биологическому действию: ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 0,290 мкм губительны для всего живого, но они задерживаются озоновым слоем атмосферы. До поверхности Земли доходит лишь небольшая часть более длинных ультрафиолетовых лучей (0,300 — 0,400 мкм). Они составляют около 10% лучистой энергии. Эти лучи обладают высокой химической активностью — при большой дозе могут повреждать живые организмы. В небольших количествах, однако, они необходимы, например, человеку: под влиянием этих лучей в организме человека образуется витамин Д, а насекомые зрительно различают эти лучи, т.е. видят в ультрафиолетовом свете. Они могут ориентироваться по поляризованному свету.

Видимые лучи с длиной волны от 0,400 до 0,750 мкм (на их долю приходится большая часть энергии — 45% — солнечного излучения), достигающие поверхности Земли, имеют особенно большое значение для организмов. Зеленые растения за счет этого излучения синтезируют органическое вещество (осуществляют фотосинтез), которое используют в пищу все остальные организмы. Для большинства растений и животных видимый свет является одним из важных факторов среды, хотя есть и такие, для которых свет не является обязательным условием существования (почвенные, пещерные и глубоководные виды приспособления к жизни в темноте). Большинство животных способны различать спектральный состав света — обладать цветовым зрением, а у растений цветки имеют яркую окраску для привлечения насекомых-опылителей.

Инфракрасные лучи с длиной волны более 0,750 мкм глаз человека не воспринимает, но они являются источником тепловой энергии (45% лучистой энергии). Эти лучи поглощаются тканями животных и растений, вследствие чего ткани нагреваются. Многие хладнокровные животные (ящерицы, змеи, насекомые) используют солнечный свет для повышения температуры тела (некоторые змеи и ящерицы являются экологически теплокровными животными). Световые условия, связанные с вращением Земли, имеют отчетливую суточную и сезонную периодичность. Почти все физиологические процессы у растений и животных имеют суточный ритм с максимумом и минимумом в определенные часы: например, в определенные часы суток цветок у растений открывается и закрывается, а у животных возникли приспособления к ночной и дневной жизни. Длина дня (или фотопериод), имеет огромное значение в жизни растений и животных.

Растения, в зависимости от условий обитания, адаптируются к тени — теневыносливые растения или, напротив, к солнцу — светолюбивые растения (к примеру, хлебные злаки). Однако сильное яркое солнце (яркость выше оптимальной) подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получить высокий урожай культур, богатый белком. В умеренных зонах (выше и ниже экватора) цикл развития растений и животных приурочен к сезонам года: подготовка к изменению температурных условий осуществляется на основе сигнала — изменения длины дня, которая в определенное время года в данном месте всегда одинакова. В результате этого сигнала включаются физиологические процессы, приводящие к росту, цветению растений весной, плодоношения летом и сбрасывания листьев осенью; у животных — к линьке, накоплению жира, миграции, размножению у птиц и млекопитающих, наступлению стадии покоя у насекомых. Изменение длины дня животные воспринимают с помощью органов зрения. А растения — с помощью специальных пигментов, расположенных в листьях растений. Раздражения воспринимаются с помощью рецепторов, вследствие чего происходит ряд биохимических реакций (активация ферментов или выделение гормонов), а затем проявляются физиологические или поведенческие реакции.

Изучение фотопериодизма растений и животных показало, что реакция организмов на свет основана не просто на количестве получаемого света, а на чередовании в течение суток периодов света и темноты определенной длительности. Организмы способны измерять время, т.е. обладают “биологическими часами” — от одноклеточных до человека. “Биологические часы” — также управляются сезонными циклами и другими биологическими явлениями. “Биологические часы” определяют суточный ритм активности как целых организмов, так и процессов, происходящих даже на уровне клеток, в частности клеточных делений.

Температура как экологический фактор

Все химические процессы, протекающие в организме, зависят от температуры. Изменения тепловых условий, часто наблюдаемые в природе, глубоко отражаются на росте, развитии и других проявлениях жизнедеятельности животных и растений. Различают организмы с непостоянной температурой тела — пойкилотермные и организмы с постоянной температурой тела — гомойтермные. Пойкилотермные животные целиком зависят от температуры окружающей среды, тогда как гомойтермные способны поддерживать постоянную температуру тела независимо от изменений температуры окружающей среды. Подавляющее большинство наземных растений и животных в состоянии активной жизнедеятельности не переносит отрицательной температуры и погибает. Верхний температурный предел жизни неодинаков для разных видов — редко выше 40-45 оС. Некоторые цианобактерии и бактерии обитают при температурах 70-90 оС, в горячих источниках могут жить и некоторые моллюски (до 53 оС). Для большинства наземных животных и растений оптимум температурных условий колеблется в довольно узких пределах (15-30 оС). Верхний порог температуры жизни определяется температурой свертывания белков, поскольку необратимое свертывание белков (нарушение структуры белков) возникает при температуре около 60 oС.

Пойкилотермные организмы в процессе эволюции выработали различные приспособления к изменяющимся температурным условиям среды. Главным источником поступления тепловой энергии у пойкилотермных животных — внешнее тепло. У пойкилотермных организмов выработались различные приспособления к низкой температуре. Некоторые животные, например, арктические рыбы, обитающие постоянно при температуре -1,8 oС, содержат в тканевой жидкости вещества (гликопротеиды), препятствующие образованию кристаллов льда в организме; у насекомых накапливается для этих целей глицерин. Другие животные, наоборот, увеличивают теплопродукцию организма за счет активного сокращения мускулатуры — так они повышают температуру тела на несколько градусов. Третьи регулируют свой теплообмен за счет обмена тепла между сосудами кровеносной системы: сосуды, выходящие из мышц, тесно соприкасаются с сосудами, идущими от кожи и несущими охлажденную кровь (такое явление свойственно холодноводным рыбам). Адаптивное поведение проявляется в том, что многие насекомые, рептилии и амфибии выбирают места на солнце для обогрева или меняют различные позы для увеличения поверхности обогрева.

У ряда холоднокровных животных температура тела может меняться в зависимости от физиологического состояния: к примеру, у летающих насекомых внутренняя температура тела может подниматься на 10-12 oС и более вследствие усиленной работы мышц. У общественных насекомых, особенно у пчел, развился эффективный способ поддержания температуры путем коллективной терморегуляции (в улье может поддерживаться температура 34-35 oС, необходимая для развития личинок).

Пойкилотермные животные способны приспосабливаться и к высоким температурам. Это происходит также разными способами: теплоотдача может происходить за счет испарения влаги с поверхности тела или со слизистой верхних дыхательных путей, а также за счет подкожной сосудистой регуляции (например, у ящериц скорость тока крови по сосудам кожи увеличивается при повышении температуры).

Экологические факторы. Закон оптимума

Главная > Реферат >Экология

По курсу «Экология»
на тему: «Экологические факторы. Закон оптимума»

Студентки 3 курса

Условия и ресурсы среды — взаимосвязанные понятия. Они характеризуют среду обитания организмов. Условия среды обычно определяют как экологические факторы, оказывающие влияние (положительное или отрицательное) на существование и географическое распространение живых существ.
Экологические факторы очень многообразны как по своей природе, так и по воздействию на живые организмы. Условно все факторы среды подразделяются на три основные группы.

Биотические факторы — это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга (например, опыление насекомыми растений, конкуренция, поедание одних насекомых другими, паразитизм) и на среду. Биотические взаимоотношения имеют чрезвычайно сложный и своеобразный характер и также могут быть прямыми и косвенными.
Абиотические факторы — это факторы неживой природы, прежде всего климатические: солнечный свет, температура, влажность, и местные: рельеф, свойства почвы, соленость, течения, ветер, радиация и т.д. Эти факторы могут влиять на организмы прямо, то есть непосредственно, как свет или тепло, либо косвенно, как например, рельеф, который обуславливает действие прямых факторов — освещенности, увлажнения, ветра и пр.
Антропогенные факторы — это все те формы деятельности человека, которые воздействуют на естественную природную среду, изменяя условия обитания живых организмов, или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных.

Ресурсы природных компонентов (минеральные, климатические, водные, растительные, земельные, почвенные, животного мира)

Ресурсы природно-территориальных комплексов (горно- промышленные, водохозяйственные, селитебные, лесохозяйственные)

— по видам хозяйственного использования

Ресурсы промышленного производства

Энергетические ресурсы (Горючие полезные ископаемые, гидроэнергоресурсы, биотопливо, ядерное сырье)

Неэнергетические ресурсы (минеральные, водные, земельные, лесные, рыбные ресурсы)

Ресурсы сельскохозяйственного производства (агроклиматические, земельно-почвенные, растительные ресурсы — кормовая база, воды орошения, водопоя и содержания)

— по виду исчерпаемости

Невозобновимые (минеральные, земельные ресурсы)

Возобновимые (ресурсы растительного и животного мира)

Неполностью возобновимые — скорость восстановления ниже уровня хозяйственного потребления (пахотно пригодные почвы, спеловозрастные леса, региональные водные ресурсы)

Неисчерпаемые ресурсы (водные, климатические)

Биотическая среда — часть экосистемы, которая состоит из групп организмов, отличающихся друг от друга по способу питания: продуценты, консументы, дедритофаги и редуценты.
Продуценты (producentis — производящий) с помощью фотосинтеза 2 создают органическое вещество и выделяют в атмосферу кислород. К ним относятся зеленые растения(трава, деревья), синезеленые водоросли и фотосинтезирующие бактерии.
Консументы (consumo — потребляю) питаются продуцентами или другими консументами. К ним относятся звери, птицы, рыбы и насекомые.
Детритофаги ( detritus — истертый, phagos — пожиратель) питаются отмершими растительными остатками и трупами животных организмов. К ним относятся дождевые черви, крабы, муравьи, жуки-навозники, крысы, шакалы, грифы, вороны и др.
Редуценты (reducentis — возвращающий) — разрушители (деструкторы) органического вещества. К ним относятся бактерии и грибы, которые в отличие от детритофагов разрушают мертвое органическое вещество до минеральных соединений. Эти соединения возвращаются в почву и снова используются растениями для питания.
Но главными биотическими факторами являются все же не организмы, а взаимотношения между ними.

К абиотическим факторам относятся космические, планетарные, климатические и почвенные.

Космические и планетарные факторы — это солнечное излучение и основные параметры Земли как небесного тела: форма, вращение, наклон земной оси.

Солнечное излучение состоит в основном из электромагнитного (светового) и теплового излучений, благодаря которым возникла и развивается жизнь на Земле.
Вращение Земли вокруг Солнца и своей оси обеспечивает смену времен года, дня и ночи.
Наклон земной оси и форма нашей планеты влияют на распределение тепла по поверхности Земного шара.
Космические планетарные факторы обусловили образования широтных географических поясов (экваториальный, тропический, умеренный и полярный).

К климатическим факторам относятся: температура, свет, влажность воздуха, атмосферное давление, осадки, ветер.
Температура. Различают организмы с непостоянной температурой тела и организмы с постоянной температурой тела. Температура тела у первых зависит от температуры окружающей среды. Ее повышение вызывает у них интенсификацию жизненных процессов и ускорение (в известных пределах) развития. Это рыбы, амфибии и рептилии. В значительно меньшей степени зависят от температурных условий среды животные с постоянной температурой тела — птицы и млекопитающие.
Свет . Свет в форме солнечной радиации обеспечивает все жизненные процессы на Земле. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны длиной более 0,3мкм составляют 10% лучистой энергии, достигающей земной поверхности. В небольших дозах они необходимы животным и человеку. Под их воздействием в организме образуется витамин D. Наибольшее влияние на организм оказывает видимый свет с длиной волны 0,4-0,75 мкм, чья энергия составляет около 45% общего количества лучистой энергии, падающей на Землю. Синий(0,4-0,5мкм) и красный(0,6-0,7мкм) свет особенно сильно поглощается хлорофиллом.
Инфракрасное излучение составляет 45% от общего количества лучистой энергии падающей на Землю. Инфракрасные лучи повышают температуру тканей растений и животных, хорошо поглощаются объектами неживой природы, в том числе водой.
Влажность .В природе, как правило, существуют cуточные колебания и влажности воздуха, которые на ряду со светом и температурой регулируют активность организмов. Влажность как экологический фактор важна и тем, что изменяет реакцию организма на температурные колебания. Температура сильнее влияет на организм, если влажность очень высока или низка. Точно так же роль влажности повышается, если температура близка к пределам выносливости данного вида.
Климат во многом определяет формирование экосистем внутри географических поясов (географических зон).
Так, в умеренном поясе образуются зоны хвойных (тайга), смешанных и широколиственных лесов, лесостепи, степи, полупустыни и пустыни.
В горных системах от подножий к вершинам выделяются высотные географические пояса (высотная поясность или зональность), которые также образуются в результате изменения климата с высотой рельефа.

Почвенные факторы: тепловой режим, влажность и плодородие. Где плодороднее почва, там богаче растительность и, соответственно, разнообразнее животный мир. Чем скуднее почва, тем беднее и животный мир.

Антропогенные факторы складываются из прямого и косвенного воздействия человека на природу: вырубка лесов, распашка полей, истребление или переселение животных и растений, загрязнение воды, почвы и атмосферы. Подробнее об этом в разделе прикладная экология.
Наиболее ощутимое воздействие связано с работой промышленных предприятий и применением тяжелой техники. В этих случаях антропогенные факторы называютсятехногенными.

Экологические факторы чрезвычайно разнообразны, и каждый вид, испытывая их влияние, отвечает на него по-разному. Тем не менее, есть некоторые общие законы, которым подчиняются ответные реакции организмов на любой фактор среды.
Главный из них — закон оптимума. Он отражает то, как переносят живые организмы разную силу действия экологических факторов. Закон оптимума свидетельствует о мере каждого фактора для жизнеспособности организмов. На графике он выражается симметричной кривой, показывающей, как изменяется жизнедеятельность вида при постепенном увеличении меры фактора.

Результаты действия переменного фактора зависят прежде всего от силы его проявления, или дозировки. Факторы положительно влияют на организмы лишь в определенных пределах. Недостаточное либо избыточное их действие сказывается на организмах отрицательно.

Зона оптимума — это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности. Отклонения от оптимума определяют зоны пессимума. В них организмы испытывают угнетение.

Минимально и максимально переносимые значения фактора — это критические точки, за которыми организм гибнет.

Закон оптимума универсален. Он определяет границы условий, в которых возможно существование видов, а также меру изменчивости этих условий. Виды чрезвычайно разнообразны по способности переносить изменения факторов. В природе выделяются два крайних варианта — узкая специализация и широкая выносливость. У специализированных видов критические точки значения фактора сильно сближены, такие виды могут жить только в относительно постоянных условиях. Так, многие глубоководные обитатели — рыбы, иглокожие, ракообразные — не переносят колебания температуры даже в пределах 2-3 °С. Растения влажных местообитаний (калужница болотная, недотрога и др.) моментально вянут, если воздух вокруг них не насыщен водяными парами. Виды с узким диапазоном выносливости называют стенобионтами, а с широким — эврибионтами. Если нужно подчеркнуть отношение к какому-либо фактору, используют сочетания «стено-» и «эври-» применительно к его названию, например, стенотермный вид — не переносящий колебания температур, эвригалинный — способный жить при широких колебаниях солености воды и т. п.

Для выражения степени толерантности в экологии применяются термины, использующие приставки стено- (узкий) и эври- (широкий). Маловыносливые организмы, узкоограниченные каким-либо экологическим фактором и способные обитать только в условиях устойчивого постоянства этого фактора называют стенобионтами. К ним обычно принадлежат многие паразиты, виды, обитающие на океанических глубинах, в пещерах, тропических лесах. Напротив, организмы, способные существовать при широких амплитудах изменчивости факторов окружающей среды, называют эврибионта ми. Они способны выносить широкую амплитуду интенсив ности различных экологических факторов. К ним относятся многие наземные животные. Например, ареал обитания лисицы распространяется от лесотундры до степей.

Если хотят подчеркнуть отношение организма к конкретному фактору, то используют термины, первая часть которых образована приставками стено- или эври-, а вторая содержит указание на конкретный фактор, например: эвритермные организмы — имеющие широкий температурный интервал (многие насекомые), сте-нотермные организмы — приспособившиеся к узкой амплитуде температур (для растений тропических лесов колебания температуры в пределах +5. +8°С могут быть губительными).
Таким образом, во отношению к определенным экологическим факторам организмы могут подразделяться:

■ на стенотермные — эвритермные (по отношению к температуре);

■ стеногидрические — эвригидрические (по отношению к воде);

■ стеногалинные — эвригалинные (по отношению к солености);

■ стенофагные — эврифагные (по отношению к пище);

■ стеноойкные — эвриойкные (по отношению к местообитанию);

■ стснобатные — эврибатные (по отношению к давлению воды).

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Закон факторов

Закон Либиха — один из основополагающих законов экологии. Однако в начале XX века американский ученый В. Шелфорд показал, что вещество (или любой другой фактор), присутствующий не только в минимуме, но и в избытке по сравнению с требуемым организму уровнем, может приводить к нежелательным последствиям для организма.[ . ]

Суть его в том, что урожай зависит от возврата среде жизненно необходимых факторов, использованных организмом. Открытие этого закона способствовало прогрессивному повышению плодородия почвы. К. А. Тимирязев и Д. Н. Прянишников назвали этот закон величайшим приобретением науки.[ . ]

Законы старения следует различать от законов состояния, которые сшисыаают взаимосвязи обратимых процессов, когда после прекращения действия внешних факторов материал (и соответственно деталь) возвращается в исходное состояние. Законы старения, оценивающие степень повреждения материала в функции времени, позволяют прогнозировать ход процесса старения, определять возможные его реализации и выявлять наиболее существенные факторы, влияющие на интенсивность процесса. Типичным примером служат законы износа материалов, которые на основе раскрытия физической картины взаимодействия поверхностей трения дают методы для расчета интенсивности процесса изнашивания или величины износа в функции времени и возможность оценивать параметры, влияющие на ход процесса.[ . ]

Закон больших чисел: совокупное действие большого числа случайных факторов приводит, при некоторых общих условиях, к результату, почти не зависящему от случая.[ . ]

Закон минимума (Ю. Либих): биотический потенциал (жизнеспособность, продуктивность организма, популяции, вида) лимитируется тем из факторов среды, который находится в минимуме, хотя все остальные условия благоприятны (см. закон толерантности Шелфорда).[ . ]

Закон лимитирующего фактора лежит в основе теоретического обоснования величины предельнодопустимых концентраций (ПДК) загрязнителей. Понятно, что применительно к загрязняющим веществам (ксенобиотикам) нижний предел толерантности значения не имеет, а верхний не должен превышаться ни при каких условиях. Поэтому те пороговые значения фактора, при которых в организме еще не может произойти никаких необратимых паталоги-ческих изменений, устанавливаемые экспериментально, и должны приниматься в качестве ПДК.[ . ]

Закон биогенной миграции атомов имеет важное теоретическое и практическое значение. Согласно ему понимание общих химических процессов на поверхности планеты, в атмосфере над нею и в заселенных организмами ее глубинах, а также в слоях, сложенных прошлой деятельностью организмов, невозможно без учета биотических и биогенных факторов, в том числе эволюционных. Поскольку люди очень сильно воздействуют прежде всего на биосферу и ее живое население, они тем самым изменяют условия биогенной миграции атомов, создавая предпосылки для еще более глубоких химических сдвигов в исторической перспективе. Таким образом, процесс может стать саморазвивающимся, не зависящим от желания человека и практически (при глобальном размахе) неуправляемым. Отсюда одна из самых насущных потребностей — сохранение живого покрова Земли в относительно неизменном состоянии. Тот же закон определяет и необходимость учета прежде всего воздействий на биоту при любых проектах преобразования природы. В этом случае происходят региональные и локальные изменения в химических процессах, при любых крупных ошибках ведущие к деградации среды — опустыниванию.[ . ]

Закон биогенный миграции атомов (В. И. Вернадского) имеет теоретическое и практическое значение. Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (От.СОт, Н? и т.д.) обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории. Согласно закону биогенной миграции атомов, понимание общих химических процессов, протекавших и протекающих на поверхности суши, в атмосфере и заселенных организмами глубинах литосферы и вод, а также геологических слоях, сложенных прошлой деятельностью организмов, невозможно без учета биотических факторов, в том числе эволюционных.[ . ]

Закон лимитирующего фактора находится и в основе совокупности мероприятий по безопасности жизнедеятельности. Рассмотренные выше антропогенные экологические факторы тем и опасны, что их режимы и уровни выходят за пределы толерантности человеческого организма и становятся лимитирующими. Причем многие химические соединения могут действовать на организм двояко: вызывать острые отравления и хронические, ведущие к профессиональным заболеваниям. Последнее касается и физических факторов. Аварии, катастрофы, военные действия имеют те же последствия с той лишь особенностью, что они вызывают скачкообразный выход уровней многих факторов далеко за пределы самых толерантных организмов и сопровождаются человеческими жертвами.[ . ]

Закон минимума, максимума и оптимума факторов Вильямса. Гласит, что наибольший урожай осуществим при среднем оптимальном наличии фактора, при минимальном и максимальном значениях фактора урожай неосуществим. Этот закон подчеркивает особое значение оптимальных доз минеральных удобрений, так как их избыток может оказаться вредным. Это важное положение, так как из закона Либиха это не вытекало.[ . ]

Закон относительной независимости адаптации. Высокая адапти-рованность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни. Более того, она может ограничивать эти возможности.[ . ]

Закон относительности действия лимитирующих факторов (закон Лундегарда — Полетаева). Форма кривой роста численности популяции (ее биомассы) зависит не только от одного вещества с минимальной концентрацией, но и от концентрации и свойств других ионов, имеющихся в среде.[ . ]

Закон неоднозначного (селективного) влияния фактора на различные функции организма. Любой экологический фактор по-разному влияет на функции организма; оптимум для одних процессов, например для дыхания, неравнозначен оптимуму для других, например для пищеварения, и наоборот.[ . ]

Закон (эффект) Э. Ребеля компенсации (взаимозаменяемости) факторов. Отсутствие или недостаток некоторых экологических факторов могут быть компенсированы другим близким (аналогичным) фактором. Например, недостаток света для растения может быть компенсирован обилием С02.[ . ]

Закон толерантности (В. Шелфорд) факторы среды, имеющие в конкретных условиях пессимальное (неблагоприятное — как минимальное, так и избыточное) значение, ограничивают возможность существования вида в данных условиях, вопреки и несмотря на оптимальное сочетание других отдельных условий.[ . ]

Закон минимума Либиха — закон, открытый Ю. Либихом (1840), согласно которому относительное действие отдельного экологического фактора тем сильнее, чем больше он находится по сравнению с другими факторами в минимуме; по данному закону, от вещества, концентрация которого лежит в минимуме, зависят рост растений, величина и устойчивость их урожайности. Например, содержание в морской воде фосфатов является лимитирующим фактором, которое и определяет обилие планктона и биопродуктивность среды. Однако закон Либиха наиболее четко формулируется тогда, когда речь идет о незаменимых ресурсах (точнее, элементах питания). В дальнейшем оно стало применяться и к заменимым ресурсам, а потом и вообще к любым экологическим факторам.[ . ]

Закон ограничивающего фактора -наиболее значимым является тот экологический фактор , который больше всего отклоняется в данный момент от оптимальных для организма значений. Именно от него зависит в данный конкретный период выживание организма.[ . ]

Закон оптимума — любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы. За пределами этого оптимума знак воздействия фактора меняется на противоположный. Предельные значения фактора, которые организмы не выдерживают, называются критическими точками; условия, близкие к критическим, называются экстремальными. Интервал между критическими точками показывает устойчивость организмов к изменению факторов.[ . ]

Данный закон полностью справедлив лишь по отношению к природным экосистемам, не подвергающимся или минимально подвергающимся антропогенным воздействиям. В антропогенных или полностью управляемых человеком (например, сельскохозяйственных) экосистемах приоритетным фактором управления является деятельность человека. Но следует учитывать, что такое управление является весьма ресурсо- и энергоемким процессом и оценки его эффективности лежат преимущественно в сфере экономики.[ . ]

Лимитирующий фактор — экологический фактор (свет, температура, почва, биогенные компоненты и др.), который при определенном наборе условий окружающей среды ограничивает какое-либо проявление жизнедеятельности организмов. Это понятие ведет начало от закона минимума Либиха (1840) и закона толерантности Шелфорда (1913). Концепция лимитирующего фактора имеет существенное значение для охраны природы и рационального природопользования.[ . ]

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток,»« что укаэывязт Либих, но и избыток таких, наганер» актор-в,как тепло, свет, вода.[ . ]

Не менее важным фактором успешного протекания процесса твердения является фактор влагопереноса, т.е. своевременного и эффективного удаления влаги из зоны реакции. Твердеющая масса ОБР представляет собой разновидность капиллярного пористого тела, поэтому удаление влаги из нее должно подчиняться известным законам влагопереноса [100). В этой связи следует ожидать заметного влияния на процесс твердения мер выведения воды из твердеющей массы, которые в известной мере определяются ее объемом.[ . ]

Рассматривая выше закон толерантности (рис. 2.7) и классификацию организмов по отношению к экологическим факторам (рис. 2.8), мы делали одно существенное допущение: оптимальные, лимитирующие и летальные значения экологических факторов на оси абсцисс были представлены в виде единичных точек. Это было бы правильно лишь в том случае, если бы эксперимент проводился с отдельным (единичным) организмом: одна особь всегда выживет или погибнет при определенном уровне фактора. Если же изучать воздействие какого-либо фактора (например, температуры) на группу организмов одного вида, то картина изменится: при одних и тех же значениях фактора он окажется лимитирующим, оптимальным или летальным не для всех особей одновременно. Одни погибнут или снизят жизненную активность при одной конкретной температуре, а другие при немного более низкой, третьи — при более высокой. Поэтому на оси абсцисс для каждого значения фактора окажется не одна точка, а их совокупность (рис. 2.10), причем каждая точка будет отражать толерантность только одной особи из группы. А предел толерантности (или значение лимитирующего фактора) для всей группы будет равен некоторому среднему значению из положения всех точек (ЗФлет), т. е. от уровня устойчивости самой толерантной до уровня устойчивости самой неустойчивой особи (± ДЗФлет).[ . ]

Учет лимитирующих факторов, знание закона толерантности, экологической валентности видов имеют важное значение для решения многих вопросов сельскохозяйственной экологии, например борьбы с вредителями сельского хозяйства. Так, в США установлено, что ограничивающим фактором для жука-щелкуна Ышошия, особенно его личиночной стадии, является влажность почвы. Борьбу с этим насекомым ведут при помощи смещения оптимального экологического фактора к его минимуму или, наоборот, максимуму. Проводят осушение или обводнение земель, и личинки вредителя погибают (Дажо, 1975).[ . ]

Исходя из требований законов рыночной экономики, принципов земельной собственности, специфики свойств земли и методов ее изучения, учета и оценки, характера вновь создаваемых земельных отношений, научная дисциплина «Земельный кадастр» включает теорию, методологию и методические вопросы земельного кадастра как целостной системы, методы и способы практического осуществления его составных частей, обобщает практику земельной регистрации, учета и оценки земельных ресурсов как в стране, так и в отдельных ее регионах с учетом зарубежного опыта. Эта дисциплина изучает явления и процессы, происходящие в формировании земельных отношений, распределении, состоянии, использовании и оценке земель, раскрывает суть этих явлений, способы выражения и их причинную связь. Поскольку характер и закономерности использования и оценки земель зависят как от экономических, так и от природных и правовых факторов, важное значение приобретает выработка форм их совместного влияния на кадастровый объект. Определяющими в этом взаимодействии выступают экономические факторы и условия.[ . ]

В такой формулировке закон может быть проиллюстрирован модифицированной кривой (рис. 2.7, б), где по горизонтальной оси откладываются значения не температуры, а других различных факторов — как физических, так и химических. Для организма имеет значение не только собственно диапазон изменения фактора, но и скорость, с которой фактор изменяется. Известны эксперименты, когда при резком понижении температуры воздуха от +15 до -20 °С гусеницы некоторых бабочек погибали, а при медленном, постепенном охлаждении их удавалось вернуть к жизни после значительно более низких температур. Закон сформулирован так, что он справедлив для любого экологического фактора. В общем это верно. Но возможны и исключения, когда верхнего или нижнего предела устойчивости может и не быть. Конкретный пример такого исключения мы рассмотрим ниже.[ . ]

Значение экологических факторов неравноценно. Жизненноважные факторы называются лимитирующими, если при их отсутствии жизнь невозможна (например, кислород воздуха для наземных организмов). Однако лимитирующими экологическими факторами называют все факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка их по сравнению с оптимальным содержанием. Всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В.Шелфорда, смысл которого заключается в невозможности успешного процветания вида как в условиях недостатка, так и избытка любого из факторов, влияющих на организм, т.е за пределами толерантности.[ . ]

Функцией системы I называется закон (совокупность правил) Р, по которому в зависимости от внешних факторов V)/) происходит изменение во времени состава Х(£) и структуры Е(£) системы I.[ . ]

Особенно это важно учитывать в свете закона «все или ничего»: под-пороговые раздражения не вызывают нервного импульса («ничего»), а пороговые стимулы или суммирование подпороговых воздействий создает условия для формирования максимального ответа («все»), или в общесистемном смысле — слабые воздействия могут не вызвать у природной системы ответных реакций до тех пор, пока, накопившись, они не приведут к развитию бурного динамического процесса. При этом между воздействиями нет линейной пропорциональности, и могут интегрироваться различные факторы (температура и влажность, радиация и нервный стресс и т. п.). Закон «все или ничего» был сформулирован американским физиологом Г. (X.) П. Боуличем в 1871 г., однако до сих пор очень слабо изучен в его действии вне нервной системы. Между тем на нем базируется концепция пороговых значений системных воздействий. Наличие порогов несомненно, но и континуум нарастания воздействия очевиден. Это общее свойство систем — их прерывистость и непрерывность. Все зависит от начальных условий и индивидуальных реакций. Успокоительная статистика для пораженного болезнью мало утешительна, общественно более приемлема концепция разумного риска (разд. 3.15).[ . ]

Ресурсы могут выступать лимитирующим фактором, поскольку никто не отменял закона толерантности при использовании компонентов среды как ресурсов. Здесь в полной мере, в особенности относительно высших растений, действует закон независимости факторов В. Р. Вильямса, причем каждый из ресурсов (С02, Н20, К, Б, Р, N и др.) добывается независимо от других и, зачастую, своим особым способом.[ . ]

Наибольшее значение среди экологических факторов имеют суммативные факторы, определяющие численности, биомассы или плотности популяций организмов, а также запасы, концентрации и доступность различных форм вещества и энергии, временные изменения которых подчиняются законам сохранения. Подобные факторы называются ресурсами. Например, ресурсы пространства, энергии, света, тепла, влаги, кислорода, минеральной и органической пищи.[ . ]

Естественно, что приспособленность к одному фактору среды, например, повышенной влажности, не дает организму такой же адаптированности к другим условиям среды (температуре и т. п.). Эта очевидная закономерность сформулирована как закон относительной независимости адаптации: высокая адаптированность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни (наоборот, она может ограничивать эти возможности в силу физиологоморфологических особенностей организмов).[ . ]

В настоящее время правило Либиха, которое иначе называется законом ограничивающего фактора, или правилом минимума, имеет более широкое толкование: «В комплексе факторов сильнее действует тот, который близок к пределу выносливости». Так, урожай прямо пропорционален количеству того удобрения, которого меньше всего. Ограничивающий фактор — это такой фактор, значение которого близко к экстремальному.[ . ]

Закон убывающего плодородия почв» впервые (XVIII в.) был сформулирован французским экономистом Тюрго и в общей форме гласит, что каждое добавочное вложение труда в землю сопровождается не соответствующей, а уменьшающейся прибавкой количества добываемого продукта. Несостоятельность этого лжезакона доказал В. И. Ленин: «. закон убывающего плодородия почвы» вовсе неприменим к тем случаям, когда техника прогрессирует, когда способы производства преобразуются; он имеет лишь весьма относительное и условное применение к тем случаям, когда техника остается неизменной» .[ . ]

Отсутствие в большинстве случаев адаптивных реакций на непериодические факторы дает теоретическое обоснование для разработки методов борьбы с вредными животными с помощью химических и биологических средств. Только многократная обработка инсектицидами многих поколений насекомых приводит к возникновению устойчивых рас, поскольку при многолетнем использовании инсектициды приобретают значение вторичного периодического фактора. Около века тому назад швейцарский ученый Мюллер получил за изобретение ДДТ Нобелевскую премию. В то время препарат обладал высокой токсичностью по отношению к вредным насекомым. Однако многократное применение ДДТ привело к появлению устойчивых рас. Положительный эффект ДЦТ стал снижаться, а вредное действие, напротив, стало проявляться все заметнее. И сейчас использование ДДТ запрещено законом в большинстве стран.[ . ]

Наиболее полно и в наиболее общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В. Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком (в качественном или количественном смысле) или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом. Эти два предела называют пределами толерантности.[ . ]

Наиболее общим объяснением причин формирования границ ареала вида служит правило ограничивающих факторов: факторы среды, наиболее удаляющиеся от оптимума экологических потребностей вида, лимитируют возможности его существования в данных условиях. Поскольку к лимитирующим факторам относятся любые условия существования вида — как абиотические, так и биотические, включая антропогенные,— правило ограничивающих факторов, ведущее свое начало от группы законов минимума (см. разд. 3.5.2), включая закон толерантности Шел-форда (см. разд. 3.5.1), практически дополнительно ничего не объясняет, а лишь резюмирует перечисленные закономерности.[ . ]

Вместе с тем в рамках эволюции крупных космических систем (например, Солнечной), очевидно, действует закон неограниченности прогресса: развитие от простого к сложному эволюционно неограничено. Абсолютизировать эту закономерность не стоит. Прогресс неограничен лишь при очень значительных усилиях и саморегуляции как ведущем факторе развития. Он требует постоянных жертв, число которых также ограничено пределами разумной достаточности, а длительность «неограниченности» все же лимитирована эволюционными рамками. Для Земли это время существования самой планеты. Так что можно говорить лишь о квазинеограниченности прогресса любых систем Земли.[ . ]

Для развития и реализации экологический потенции вида необходимо оптимальное сочетание ряда ведущих факторов среды в значениях, близких к их биологическим оптимумам. Это требование называют законом совместного действия факторов. Совместное действие нескольких факторов бывает синергическим, когда они как бы усиливают друг друга и производят больший эффект, чем сумма раздельных действий. Таково, например, действие комплексных удобрений. Сочетание может быть и негативным, когда наблюдается взаимное ослабление эффектов.[ . ]

Пока речь шла об общем длительном воздействии на организмы. К этой группе примыкает несколько отличное от других правило или закон фазовых реакций («польза—вред»): малые концентрации токсиканта действуют на организм в направлении усиления его функций (их стимулирования), тогда как более высокие концентрации угнетают или даже приводят его к смерти. Эта токсикологическая закономерность справедлива для многих, но не для всех ядовитых веществ и особенно спорна для малых доз радиации. Благоприятное воздействие малых доз вредных экологических факторов называют гормезисом. Радиационное воздействие пороговых, малых и даже запороговых доз пока однозначно не известно.[ . ]

Второ.. веж.л!Я вспомогательный принцип каоается взаимодействия факторов.Так, высокая концентрация или дэст .шость одного вещества или действие другого (не минимального) фактора может изменить скорость потребления элемента питания, содержащегося в минимальном количестве. Так, в местах, где много стронция, в раковинах моллюсков кальци до некоторой степени заменяется стронцием.[ . ]

Одним из значительных достоинств книги является то, что развитие общества, техногенез и технический прогресс рассматриваются с точки зрения законов живой природы, законов экономики природы. А главная задача для авторов — научить рассматривать любую деятельность с позиций включения хозяйства в биосферные циклы, научить принимать экологические факторы как обязательно присущие параметры любой экономической или технической системы.[ . ]

Идея о том, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, впервые была высказана в 1840 г. Ю. Либихом, который первым начал изучение влияния разнообразных факторов на рост растений. Он установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, такими, например, как двуокись углерода и вода (поскольку эти вещества обычно присутствуют в изобилии), а теми, которые требуются в малых количествах (например, бор), но которых и в почве мало. Выдвинутый Либихом принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени», — получил известность как либиховский «закон» минимума. Многие авторы (например, Тейлор, 1934) расширили это положение, включив в него, помимо питательных веществ, и ряд других факторов, например температуру и время. Чтобы избежать путаницы, лучше, пожалуй, ограничить концепцию минимума, применяя ее, как это делал сам Либих, лишь к химическим веществам (кислороду, фосфору и т. д.), необходимым для роста и размножения организмов; другие же факторы и лимитирующий эффект максимума включить в «закон» толерантности. Обе эти концепции могут быть объединены в общий принцип лимитирующих факторов (см. ниже). Таким образом, «закон» минимума — это лишь один аспект зависимости организмов от среды.[ . ]

Эрнест Геккель (1834—1919) — немецкий биолог-эволюционист, сторонник и пропагандист учения Ч. Дарвина. Высказал идею естественного происхождения жизни из неорганических веществ и углубил представления Дарвина о естественном отборе как факторе эволюции. Предложил теорию происхождения многоклеточных организмов и первую филогению животных. Сформулировал биогенетический закон — отражение в индивидуальном развитии особи стадий эволюции ее предков. Определил экологию как самостоятельную биологическую дисциплину.[ . ]

Целью курса является воспитание у студентов экологически правильного мировоззрения — осознание экологических проблем и опасностей и возможных путей их устранения. Студенты должны знать основные положения общей экологии, фундаментальные законы , действующие в природе, а также принципы, лежащие в основе изменения окружающей среды, уметь анализировать факторы воздействия на окружающую среду в современных условиях.[ . ]

Эти условия изменяет и сама биосистема, образуя биосреду собственного существования. Это свойство биосистем сформулировано в виде закона максимума биогенной энергии (энтропии) В. И. Вернадского — Э. С. Бауэра: любая биологическая или биокосная (с участием живого) система, находясь в подвижном (динамическом) равновесии с окружающей ее средой и эволю-ционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду. Давление растет до тех пор, пока не будет строго ограничено внешними факторами (надсистемами или другими конкурентными системами того же уровня иерархии), либо не наступит эволюционно-экологическая катастрофа. Она может состоять в том, что экосистема, следуя за изменением более высокой надсистемы как более лабильное образование, уже изменилась, а вид, подчиняясь генетическому консерватизму, остается неизменным. Это приводит к длинному ряду противоречий, ведущих к аномальному явлению: разрушению видом собственной среды обитания (не срабатывает обратная связь, регулирующая деятельность вида в составе экосистемы, а отчасти разлаживаются и популяционные механизмы). В этом случае биосистема разрушается: вид вымирает, биоценоз подвергается деструкции и качественно меняется.[ . ]

Исходными стали представления, что человечество связано с природой своим происхождением, существованием и своим будущим; человеческая история — часть истории природы; целостность природной среды выступает естественной основой жизни в биосфере; качество экологически здоровой окружающей среды наряду с социальными условиями — основа физического и духовного здоровья человека; труд — основа взаимодействия человека и общества с природой, фактор ее изменения; изменение природной среды неизбежно, но оно имеет пределы, поэтому цели разумной человеческой деятельности должны всесторонне учитывать проявление законов природы и др.[ . ]

Следует заметить, что моделирование поступления ХОС от неточечных источников (например, вынос ядохимикатов с сельскохозяйственных угодий) в водные объекты — достаточно сложная и многоплановая задача 1106-109]. До сих пор нет универсальной методики, позволяющей рассчитать величину выноса ХОС с водосбора и оценить степень загрязнения водных экосистем. В работе [106] для экспертной оценки загрязнения водных объектов пестицидами (хлорофос, карбофос и др.) и их суточной нагрузки предложено использовать рассчитанные автором зависимости концентраций пестицидов в поверхностных стоках от содержания в почве. Определяющим фактором в данном случае является доза внесения и персистентность ядохимикатов, а общая величина выноса пропорциональна количеству выпавших осадков и площади сельхозугодий. Методика основана на предположении, что разложение пестицидов в почве подчиняется уравнению реакции первого порядка, а адсорбция протекает по закону мгновенной равновесной сорбции, причем пестициды распределяются по всему слою почвы до максимальной глубины проникновения. В случае сильной пространственной изменчивости гидрометеорологических параметров почвы и ее однородности величина смыва ядохимикатов вычисляется отдельно для каждого однородного участка.[ . ]

Это интересно:

  • Закон излучения кирхгофа Закон излучения кирхгофа Введем некоторые характеристики теплового излучения. Поток энергии (любых частот), испускаемый единицей поверхности излучающего тела в единицу времени во всех направлениях (в пределах телесного угла 4π), называется энергетической светимостью тела (R) [R] = […]
  • Экспертиза живого лица Судебно-медицинская экспертиза живых лиц : лекция Судебно-медицинская экспертиза живых лиц : лекция // Судебная медицина: Курс лекций / В.Б. Кан, И.Е. Беликов. – Екатеринбург: Изд-во Уральского юридического института МВД России, 2002. библиографическое описание:Судебно-медицинская […]
  • Правила русло Обучение вождению гидроциклов и маломерных судов, общие сведения, лоция. Наши дополнительные сервисы и сайты: г. С аратов поддержка проекта: разместите на своей странице нашу кнопку! И мы разместим […]
  • Ненадлежащий истец в гражданском деле Гражданский процесс 3. Ненадлежащая сторона в процессе, условия и порядок ее замены В момент возбуждения дела не всегда достоверно известно, является ли истец субъектом права, нарушено ли право, являет­ся ли нарушителем права именно то лицо, на которое указывает истец. Поэтому истца и […]
  • Правила пр 502007 Правила пр 502007 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ - ГЛАВНЫЙ АРГУМЕНТ ПРИ ПРИНЯТИИ РЕШЕНИЙ ООО "Искар-СНГ": Валерий Янович Литвак, генеральный директор Михаил Евсеевич Горелик, технический консультант Хорошо продуманные конструктивные решения современных высокопроизводительных […]
  • Правила о деликтах это Лекция 11. Международные деликтные отношения 11.1. Понятие деликтных отношений К обязательствам, возникающим из внедоговорных отношений, относят обязательства, возникающие из причинения вреда. Эти обязательства обычно называют деликтными обязательствами, поскольку они возникают не из […]
  • Международные договоры рф по вопросам гражданства Международные договоры рф по вопросам гражданства Москва, МВД РФ, ФМС, 2005, 292 странцы Во вторую часть Сборника включены многосторонние и двусторонние международные договоры Российской Федерации, регламентирующие вопросы гражданства, правового статуса иностранных граждан, постоянно […]
  • На ч то дети имеют право На ч то дети имеют право Декларация прав ребёнка 1959 г. провозгласила, что ребенок ввиду его фи­ зической и умственной незрелости нуждается в специальной охране и заботе, включая надлежащую правовую защиту, и призвала родителей, мужчин и женщин как отдельных лиц, различные добровольные […]

Author: admin