Критерии экологического фактора:

1. Неделимость данного элемента среды;

2. Воздействие экологического фактора на организмы может быть, как прямым, так и косвенным;

3. Какими бы разными по природе ни были экологические факторы, результаты их действия экологически сравнимы, поскольку они всегда выражаются в изменении жизнедеятельности организмов, что в конечном итоге приводит к изменению численности популяции.

Традиционная классификация экологических факторов:

1. Абиотические – климатические факторы, физические свойства почвы и воды;

2. Биотические – факторы питания и различные формы взаимодействия особей и видов между собой.

Однако существует более полная классификация.

Классификация экологических факторов:

По происхождению:

• Космические – совокупность факторов планетарного масштаба, обусловленных местоположением Земли в Солнечной системе и ее взаимодействия с другими космическими телами;

• Абиотические – совокупность факторов окружающей среды, включая:

1. Физические факторы, источником которых служит физическое состояние или явление (волновое, температурное и т. д.);

2. Химические факторы, которые обусловлены химическим составом среды (соленость воды, содержание кислорода в почве и т. д.);

3. Эдафические факторы – совокупность физических, химических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие на организмы и корневую системы растений.

• Биотические – совокупность факторов влияния жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а так же среду их обитания, включая:

1. Внутривидовые взаимодействия между особями одного вида (объединение в популяции, внутривидовая конкуренция и т. д.);

2. Межвидовые взаимодействия (симбиоз, паразитизм, хищничество и т. д.)

• Антропогенные – совокупность факторов, обусловленных жизнедеятельностью человека и, как правило, негативно воздействующих на окружающую среду.

№13. Многофакторные модели роста организма.

В природе экологические факторы действуют на организмы взаимосвязано, образуя зону действия правила взаимодействия факторов, заключающегося в следующем: оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому – либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действует определенный фактор.

Температура и влажность – самые важные климатические факторы в наземных местообитаниях. Температура оказывает более выраженное лимитирующее влияние, если влажность очень велика или очень мала. Высокие и низкие температуры переносятся хуже при высокой влажности, чем при умеренной.

№10. Классификация экологических факторов по виду воздействия и периодичности действия. Условия и ресурсы.

По виду воздействия экологические факторы делятся на:

1. Витальные – оказывающие непосредственное воздействие на жизнедеятельность организмов, меняют их энергетическое состояние, и подразделяющиеся на раздражители (конкуренция, хищничество), ограничители (температура, свет) и модификаторы.

2. Сигнальные – факторы, выполняющие сигнальную роль, несущие информацию об изменении энергетических характеристик (смена дня и ночи, времени года, феромоны)

По степени воздействия:

1. Летальные – факторы, вызывающие гибель организма;

2. Стрессовые – факторы, вызывающие пониженную жизнедеятельность организмов;

3. Экстремальные – факторы, воздействие которых приводит к существованию организма на грани выживания;

4. Стимулирующие – факторы, способствующие развитию организма;

5. Лимитирующие – факторы, ограничивающие развитие организмов из – за своего недостатка или избытка по сравнению с потребностью организмов (оптимальным содержанием).

По периодичности действия факторы окружающей среды делятся на (классификация А. С. Мончадского):

1. Первичные периодические - факторы, которым свойственна периодичность, и существовавшие на Земле еще до возникновения жизни (смена дня и ночи, времени года);

2. Вторичные периодические - факторы, которым свойственна периодичность, и являющиеся следствием вторичных (влажность, зависящая от температуры);

3. Непериодические факторы - факторы, появляющиеся внезапно, действующие катастрофически, вызывая болезнь или даже гибель организма.

№14. Солнечная постоянная и солнечная активность.

Большинству живых организмов на Земле очень важен солнечный свет, которым является основным источником энергии, поступающим на планету и преобразующимся продуцентами в результате фотосинтеза. Продолжительность солнечного дня оказывает значительное влияние на жизнедеятельность организмов на Земле.

Солнечная постоянная - количество лучистой энергии Солнца, поступающей за 1 мин на 1 см² площади, перпендикулярной к солнечным лучам и находящейся вне земной атмосферы на среднем расстоянии Земли от Солнца. В качестве среднего принято значение солнечной постоянной в 1.98 кал/см²/мин (1373 Вт/м²).

Солнечная активность — комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей.

№15. Космическое излучение, солнечный ветер, магнитосфера Земли.

Космическое излучение — электромагнитное или корпускулярное излучение, имеющее внеземной источник.

Солнечный ветер — поток ионизированных частиц, истекающий из солнечной короны со скоростью 300—1200 км/с в окружающее космическое пространство. Множество природных явлений связано с солнечным ветром, в том числе такие явления космической погоды, как магнитные бури и полярные сияния.

Магнитосфера Земли - это область околоземного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения.

№11. Концепция лимитирующих факторов (закон Либиха).

В рассмотрении всех аспектов воздействия факторов окружающей среды на организм лежит принцип лимитирующих факторов, нашедший свое отражение в концепции лимитирующих факторов. Эта концепция была выдвинута в 1848 году Либихом, чей закон минимума гласит:

«если хотя бы один из экологических факторов приближен или выходит за пределы критических значений, то, не смотря на оптимальное сочетание всех других факторов, организму грозит гибель».

Наиболее важными лимитирующими факторами на суше являются свет, температура, влажность; а в море – соленость, глубина. Все факторы среды зависят друг от друга и действуют согласованно.

Исследования показали, что закон минимума имеет два ограничения, которые следует учитывать при практическом применении:

1. Первое ограничение состоит в том, что закон Либиха строго применим лишь в условиях стационарного состояния системы. Например, в некотором водоеме рост водорослей ограничивается в естественных условиях недостатком фосфора. Соединения азота при этом содержатся в воде в избытке. Если в этот водоем начнут сбрасывать сточные воды с высоким содержанием минерального фосфора, то водоем может «зацвести». Этот процесс будет прогрессировать до тех пор, пока один из элементов не израсходуется до ограничительного минимума. Теперь это может быть азот, если фосфор будет продолжать поступать. В переходный момент, когда азота еще достаточно, а фосфора уже достаточно, эффекта минимума не наблюдается.

2. Второе ограничение связанно с взаимодействием нескольких факторов. Иногда организм способен заменить дефицитный элемент другим, химически близким. Так, в местах, где много стронция, в раковинах некоторых моллюсков он может заменять кальций, при недостатке последнего. В этом случае лимитирующее действие недостаточного количества элемента не наблюдается.

Ценность концепции лимитирующих факторов состоит в том, что она позволяет разобраться в сложных взаимосвязях в экосистемах.

№31. Основные процессы, определяющие жизнедеятельность экосистем.

Экосистема – основная единица в экологии, представляющая совокупность совместно обитающих организмов и окружающей среды, взаимосвязанных между собой и объединенных в единое целое закономерностями их существования.

Жизнь в экосистеме поддерживается благодаря непрекращающемуся прохождению через живое вещество энергии, передаваемой от одного трофического уровня к другому; при этом происходит постоянное превращение энергии из одних форм в другие. Кроме того, при превращениях энергии часть ее теряется в виде тепла. Весь запас энергии сосредоточен в массе органического вещества - биомассе, поэтому интенсивность образования и разрушения органического вещества на каждом из уровней определяется прохождением энергии через экосистему. Скорость образования органического вещества называют продуктивностью.

Еще одним процессом, определяющим жизнедеятельность экосистем, является круговорот веществ в биоценозе, который происходит в результате переноса веществ по трофическим сетям от продуцентов, которые образуют сложные органические вещества и простых неорганических, углекислого газа, воды и солнечного света, к консументами различных порядков, питающимися готовыми органическими веществами, и разрушение редуцентами сложных органических веществ до простых неорганических, возвращая их продуцентам, тем самым замыкая круговорот.

№16. Волновое излучение солнца. Явление озоновых дыр.

Спектр волнового излучения Солнца состоит из ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областей, а также рентгеновских лучей и широкого диапазона радиоволн. От большей части солнечного излучения мы надежно защищены земной атмосферой, через которую проходит только видимый свет, небольшая доля ультрафиолетовых и инфракрасных лучей и узкий участок радиоволн. Земная атмосфера не пропускает и корпускулярное излучение. Доля УФ радиации в общем потоке излучаемой Солнцем энергии на границе атмосферы составляет около 9 %, а на высотах 3500— 4000 м — только 5—6 %, т. е. почти половина энергии УФ радиации поглощается и рассеивается в верхних слоях атмосферы. Наиболее жесткая коротковолновая УФ-радиация (около 1 % солнечной энергии), поглощаясь в самых высоких слоях атмосферы, полностью расходуется на диссоциацию и ионизацию молекул атмосферного воздуха, что приводит к образованию ионосферы и озоносферы. Обычно УФ часть спектра разделяют на три области: область С (длина волны меньше 280 нм), которая характеризуется летальным действием, но до земной поверхности она не доходит; область В (280—315 нм) и область А (315— 400 им). Очень важно, что наряду с другими процессами под влиянием УФ радиации на высоте 20—60 км образуется слой озона — озоносфера, как бы по принципу обратной связи полностью поглощает УФ радиацию области С и частично радиацию области В. Остальная часть УФ радиации проникает в нижние слои атмосферы и частично рассеивается на молекулах и аэрозолях.