Kestävyyden rajojen ylittävää tekijää kutsutaan. Tekijöiden vuorovaikutus

Ympäristötekijät vaikuttavat organismeihin aina kompleksina. Lisäksi tulos ei ole useiden tekijöiden vaikutusten summa, vaan niiden vuorovaikutuksessa on monimutkainen prosessi. Samaan aikaan organismin elinkelpoisuus muuttuu, syntyy erityisiä mukautumisominaisuuksia, jotka mahdollistavat sen selviytymisen tietyissä olosuhteissa, siirtää eri tekijöiden arvojen vaihtelut.

Ympäristötekijöiden vaikutus kehoon voidaan esittää kaavion muodossa (kuva 94).

Organismille edullisinta ekologisen tekijän intensiteettiä kutsutaan optimaaliseksi tai paras mahdollinen.

Poikkeaminen tekijän optimaalisesta vaikutuksesta johtaa organismin elintärkeän toiminnan tukahduttamiseen.

Rajaa, jonka yli organismin olemassaolo on mahdotonta, kutsutaan kestävyysraja.

Nämä rajat ovat erilaiset eri lajeille ja jopa saman lajin eri yksilöille. Esimerkiksi ilmakehän ylemmät kerrokset, lämpölähteet ja Etelämantereen jääaavikko ovat monien organismien kestävyyden rajojen ulkopuolella.

Ympäristötekijää, joka ylittää kehon kestävyyden rajat, kutsutaan rajoittava.

Sillä on ylä- ja alaraja. Joten kaloille rajoittava tekijä on vesi. Vesiympäristön ulkopuolella heidän elämänsä on mahdotonta. Veden lämpötilan lasku alle 0 °C on alaraja ja nousu yli 45 °C on kestävyyden yläraja.

Riisi. 94. Ekologisen tekijän toimintasuunnitelma kehossa

Siten optimi heijastaa eri lajien elinympäristön erityispiirteitä. Suotuisimpien tekijöiden tason mukaan eliöt jaetaan lämpöä ja kylmää rakastaviin, kosteutta rakastaviin ja kuivuutta kestäviin, valoa rakastaviin ja varjoa sietäviin, sopeutuneisiin elämään suolaisessa ja makeassa vedessä jne. Mitä laajempi mitä kestävyysraja, sitä plastisempi organismi. Lisäksi organismien eri ympäristötekijöiden kestävyysraja ei ole sama. Esimerkiksi kosteutta rakastavat kasvit sietävät suuria lämpötilan muutoksia, kun taas kosteuden puute on niille tuhoisaa. Kapeasti sopeutuneet lajit ovat vähemmän plastisia ja niillä on pieni kestävyysraja, laajasti sopeutuneet lajit ovat plastisempia ja niillä on monenlaisia ​​ympäristötekijöiden vaihteluita.

Etelämantereen ja Jäämeren kylmissä merissä tavattujen kalojen siedetty lämpötila on 4–8 °C. Lämpötilan noustessa (yli 10 °C) ne lakkaavat liikkumasta ja putoavat termiseen myrskyyn. Toisaalta päiväntasaajan ja lauhkean leveysasteen kalat sietävät lämpötilan vaihteluita 10 - 40 ° C. Lämminveristen eläinten kestävyys on laajempi. Esimerkiksi tundran arktiset ketut voivat sietää lämpötilan pudotuksia -50 - 30 ° C.

Lauhkeilla leveysasteilla olevat kasvit kestävät 60–80 °C:n lämpötilan vaihteluita, kun taas trooppisilla kasveilla on paljon kapeampi lämpötila-alue: 30–40 °C.

Ympäristötekijöiden vuorovaikutus johtuu siitä, että yhden niistä intensiteetin muutos voi kaventaa kestävyysrajaa toiseen tekijään tai päinvastoin lisätä sitä. Esimerkiksi optimaalinen lämpötila lisää kosteuden ja ruoan puutteen sietokykyä. Korkea kosteus vähentää merkittävästi kehon vastustuskykyä korkeita lämpötiloja vastaan. Ympäristötekijöiden vaikutuksen voimakkuus on suoraan verrannollinen tämän vaikutuksen kestoon. Pitkäaikainen altistuminen korkeille tai matalille lämpötiloille on haitallista monille kasveille, kun taas lyhytaikaiset putoamiset sietävät kasvit normaalisti. Kasveja rajoittavia tekijöitä ovat maaperän koostumus, typen ja muiden ravinteiden esiintyminen siinä. Joten apila kasvaa paremmin typpeä sisältävillä mailla ja nokkonen - päinvastoin. Maaperän typpipitoisuuden lasku johtaa viljan kuivuudenkestävyyden heikkenemiseen. Kasvit kasvavat huonommin suolaisella maaperällä, monet lajit eivät juurdu ollenkaan. Elimistön sopeutuminen yksittäisiin ympäristötekijöihin on siis yksilöllistä ja sillä voi olla sekä laaja että kapea kestävyysalue. Mutta jos ainakin yhden tekijän määrällinen muutos ylittää kestävyysrajan, keho kuolee huolimatta siitä, että muut olosuhteet ovat suotuisat.

Lajien olemassaololle välttämättömiä ympäristötekijöitä (abioottisia ja bioottisia) kutsutaan ekologinen markkinarako.

Ekologinen markkinarako luonnehtii organismin elämäntapaa, sen asumis- ja ravitsemusolosuhteita. Toisin kuin markkinarako, elinympäristön käsite osoittaa alueen, jolla organismi asuu, eli sen "osoitetta". Esimerkiksi arojen kasvissyöjät, lehmä ja kenguru, asuvat samalla ekologisella markkinaraolla, mutta niillä on erilaiset elinympäristöt. Päinvastoin, metsän asukkaat - orava ja hirvi, jotka ovat myös kasvinsyöjiä, ovat eri ekologisia markkinarakoja. Ekologinen markkinarako määrää aina organismin jakautumisen ja sen roolin yhteisössä.

Tietty paine ympäristössä ”Kuinka ymmärrät tämän väitteen?

Tehtävä numero 6. Tällä hetkellä jokaista planeettamme asukasta kohden tulee keskimäärin noin 1 tonni roskaa vuodessa (kiinteää kotitalousjätettä), eikä tähän lasketa miljoonia kuluneita ja rikkinäisiä autoja. MSW:n hallinnassa on kolme päävaihtoehtoa: 1 - hautaaminen, poltto, lajittelu ja käsittely. Mikä näistä menetelmistä on ympäristöystävällisin. Ole hyvä ja toimita todisteet.

Valitse yksi oikea vastaus

Organismien ja elinympäristöjen muodostamat yhtenäiset luonnolliset kompleksit

1) ekosysteemit

2) biosfääri

3) populaatiot

4) biomassa

Ekologian osa, joka tutkii yksittäisten organismien (lajien, yksilöiden) yksilöllisiä suhteita ympäristöön

1) autokologia

2) biokemia

3) geoekologia

4) synekologia

5) demekologia

3. Korkeamman luokan järjestelmä, joka kattaa kaikki planeettamme elämänilmiöt

1) biosfääri

2) tunnelma

3) stratosfääri

4) apobiosfääri

5) aerobiosfääri

Haastavin elinympäristö

1) maa-ilma

3) tunnelmallinen

4) sosiaalinen ympäristö

5) ekologinen ympäristö

5. Elävien organismien kaikki mahdolliset vaikutusmuodot toisiinsa ja ympäristöön ovat:

1) bioottiset tekijät

2) biologiset tekijät

3) symbioottiset tekijät

4) edafiset tekijät

5) äärimmäiset tekijät

Kestävä ekosysteemi, jossa on keinotekoisesti luotuja ja köyhdytettyjä lajeja, jotka tuottavat maataloustuotteita

1) agorosenoosi

2) biogeosenoosi

3) agrobiogeocenoosi

4) biokenoosi

5) maatalousmetsätalous

7. Biogeosenoosin stabiilisuus määräytyy pääasiassa:

1) kuluttajat

2) tuottajat - fotosynteettiset aineet

3) suuri lajien monimuotoisuus

4) supistimet

5) kemosynteettisten aineiden tuottajat

Ekosysteemin tuottajat - kutsutaan organismeja, jotka syntetisoivat orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista

1) heterotrofit

2) autotrofit

3) symbiontit

4) anaerobiset bakteerit

5) kuluttajat

Biosfäärissä on syntynyt maailmanlaajuisia ekologisia katastrofeja

1) ennen ihmisen ilmestymistä

2) tätä ajanjaksoa ei ole tarkasti määritelty

3) henkilön ilmestymisen jälkeen

4) biosfäärin ilmaantumisen aikana

5) jääkauden jälkeen

Jaksolle on ominaista

1) ekosysteemin biotoopin muuttaminen

4) yhteisöjen kausivaihtelu

5) fytokenoosin muutos

Alhaisen intensiteetin ekologisen tekijän vaikutuksen alaisena suurin osa väestön yksilöistä

1) mukautuva

2) on korvausmenettelyssä

3) on dekompensaatiovaiheessa

4) kuolee

5) lisääntyy aktiivisesti

Endeemisiä sairauksia ovat mm

1) fluoroosi

3) ascariasis

4) fascioliaasi

5) tuberkuloosi

Ympäristötekijää, joka ylittää kestävyyden, kutsutaan

1) stimuloiva

2) abioottinen

3) rajoittaa

4) antropogeeninen

5) bioottinen

2. Ympäristövaikutusten yleiset mallit

kehossa olevia tekijöitä. Optimaalinen sääntö.

Kaikista erilaisista vaikuttavista ympäristötekijöistä ja mukautuvista reaktioista niiden vaikutuksiin eliöiden osalta voidaan tunnistaa joukko yleisiä malleja.

Ympäristötekijän vaikutus kehoon ei riipu pelkästään sen luonteesta, vaan myös sen vaikutuksen voimakkuudesta, ts. kehon havaitsemien ympäristötekijöiden määrästä.

Kaikki evoluutioprosessissa olevat organismit ovat kehittäneet mukautuksia luonnollisten ympäristötekijöiden havaitsemiseen tietyissä määrissä, jotka ovat välttämättömiä niiden normaalille toiminnalle, kun taas tämän määrän väheneminen tai lisääntyminen vähentää niiden elintärkeää aktiivisuutta, ja kun maksimi tai minimi saavutetaan, mahdollisuus eliöiden olemassaolo on täysin poissuljettu.

Kuvassa 1 on kaavio ympäristötekijän vaikutuksesta kehoon.

Abskissa-akseli piirretään ympäristötekijän määrä (esimerkiksi lämpötila, valaistus, kosteus, suolapitoisuus jne.) ja ordinaatalla - elimistön reaktion voimakkuus ympäristötekijään, ts. kehon intensiteetti (esimerkiksi tietyn fysiologisen prosessin intensiteetti - fotosynteesi, hengitys, kasvu jne.; morfologiset ominaisuudet - organismin tai sen elinten koko; tai yksilöiden lukumäärä pinta-alayksikköä kohti jne.).

Kuten kuvion 1 käyrästä 1 nähdään, ekologisen tekijän määrän kasvaessa organismin vitaalitoiminnan intensiteetti kasvaa tietylle tasolle ja sitten taas laskee.

Ympäristötekijän määrä määräytyy pääasiassa kolmella kaaviossa esitetyllä arvolla kolme pääpistettä:

(1) - vähimmäispiste; (2) - optimipiste; (3) - enimmäispiste.

minimiin asti (1) - Ekologista tekijää on sellainen määrä, joka ei vieläkään riitä organismin olemassaoloon tietyissä olosuhteissa.

Optimaalinen piste (2) - Vastaa sellaista ekologisen tekijän määrää, jolla organismin vitaalitoiminnan intensiteetti saavuttaa suurimmat mahdolliset arvot.

Enimmäispiste (3) - vastaa ekologisen tekijän enimmäismäärää, jolla organismin elintärkeän toiminnan intensiteetti on nolla.

Ekologisen tekijän toimintasuunnitelma organismien elintärkeään toimintaan:

1, 2. 3 - minimi-, optimi- ja maksimipisteet, vastaavasti;

I, II, III-pessimumin, normin ja optimin vyöhykkeet.

II, III - normaalin elämän vyöhyke

Kuva 1. Kaavio ympäristötekijän vaikutuksesta kehoon.

Optimaalinen vyöhyke kutsutaan vyöhykkeeksi, joka on välittömästi optimipisteen vieressä (2).

Optimaalisella vyöhykkeellä ekologisen tekijän määrä vastaa täysin organismin tarpeita ja tarjoaa suotuisimmat olosuhteet sen elintärkeälle toiminnalle, ts. on optimaalinen.

Optimaalisella vyöhykkeellä keho on maksimaalisesti sopeutunut ympäristötekijän toimintaan, joten tällä vyöhykkeellä mukautuvat mekanismit ovat poissa käytöstä ja energiaa käytetään vain peruselämän prosesseihin.

Normin vyöhykkeet kutsutaan vyöhykkeiksi, jotka ovat välittömästi optimivyöhykkeen vieressä. Tällaisia ​​vyöhykkeitä on kaksi sen mukaan, kuinka ekologisen tekijän arvot poikkeavat optimaalisesta puutteesta tai sen ylimäärästä.

Normin vyöhykkeet vastaavat sellaista joukkoa ympäristötekijöitä, joissa kaikki elintärkeät prosessit etenevät normaalisti, mutta niiden pitämiseksi tällä tasolla tarvitaan lisäenergiakustannuksia.

Tämä selittyy sillä, että kun tekijäarvot ylittävät optimin, aktivoituvat adaptiiviset mekanismit, joiden toimintaan liittyy tiettyjä energiakustannuksia, ja mitä enemmän tekijäarvo poikkeaa optimista, sitä enemmän energiaa kuluu. sopeutumisesta (käyrä 2).

Optimi- ja normaalivyöhykkeitä kutsutaan usein organismin normaalin elintärkeän toiminnan vyöhyke.

Normaalin elämän alueen välittömässä läheisyydessä olevia alueita kutsutaan pessimumin tai sorron vyöhykkeitä.

Pessimivyöhykkeet vastaavat sellaisia ​​ympäristötekijöitä, joissa adaptiivisten mekanismien toiminnan tehokkuus laskee ja sen seurauksena organismin elintärkeä toiminta häiriintyy.

Ekologiassa kutsutaan usein ympäristöolosuhteita, joissa mikä tahansa tekijä (tai joukko tekijöitä) ylittää normaalin elämän alueen ja jolla on masentava vaikutus. äärimmäinen.

Ylä- ja alakestävyysrajat kutsutaan ekologisen tekijän minimi- ja maksimiarvoja, joilla organismien elintärkeä toiminta on edelleen mahdollista.

Kestävyysalue kutsutaan ekologisen tekijän arvoaluetta, jonka rajojen ulkopuolella organismien elintärkeä toiminta tulee mahdottomaksi.

Kestävyyden lisäksi ovat tappavat alueet, jotka vastaavat niin monia ekologisia tekijöitä, että kaikkien mukautumismekanismien toiminta on tehotonta ja elämä muuttuu mahdottomaksi.

Esimerkiksi optimaalinen lämpötila ihmisille on 36,6 0 С; normaalin elämänalueen rajat - 36,4-37,0 0 С; pessimumvyöhykkeet määritetään arvoilla 36,4 - 34,5 0 С ja 37,0 - 42,0 0 С; Kuolemavyöhykkeillä (34,5 0 C ja 42,0 0 C) määritettyjen arvojen ylittäessä tapahtuu ihmisen kuolema.

Kaavio tietyn lajin yksilöiden vitaalitoiminnan riippuvuudesta ekologisen tekijän intensiteetistä voidaan saada kokeellisesti tai luonnossa tehtyjen havaintojen tuloksena.

1) Esimerkkinä voit lainata lämpögradienttiin sijoitetuilla eläimillä tehtyjen kokeiden tiedot. Laite on putki, jonka toinen pää asetetaan jäihin ja toinen lasketaan vesihauteeseen, jonka seurauksena putken sisään syntyy lämpötilagradientti.

Hyönteiset tai muut pienet eläimet asetetaan putkeen, minkä jälkeen tutkitaan niiden jakautumisen säännöllisyyttä putkea pitkin. Osoittautuu, että useimmat hyönteiset ovat keskittyneet yhdelle alueelle.

Graafisesti esitettynä tämä kuvio on paraabelin muotoinen, jossa suurin hyönteispitoisuuden alue vastaa optimaalista vyöhykettä.

2) Aseta eläimet eri lämpötiloihin ja laske niiden eloonjäämisprosentti tietyn ajanjakson aikana. Kokeen tulosten mukaan käyrä on yliviivattu, sille osoitetaan keskivyöhyke, joka vastaa optimaalisen lämpötilan vyöhykettä.

3) Meille jokaiselle melko yleinen elämän tosiasia, nimittäin huonekasvit ja niistä huolehtiminen, voi toimia hyvänä esimerkkinä. Kaikki tietävät, että ne kehittyvät parhaalla tavalla, jos niiden vedellä kastelumäärä on luonteeltaan tietty: sekä kastelukatko että liiallinen vesimäärä johtavat huonekasvien sortoon ja joskus kuolemaan.

Samanlaisia ​​tietoja saatiin sisäkasvien sekä eläinten, kasvien ja mikro-organismien valaistuksesta ja lämpötilasta "luonnossa".

On huomattava, että optimin käsite ei sovellu joihinkin tekijöihin, esimerkiksi ionisoivaan säteilyyn, koska mikä tahansa luonnollisen taustan yläpuolella oleva säteily on epäsuotuisaa organismille.

Yleiset mallit ympäristötekijöiden vaikutuksesta kehoon.

1) tietyillä ympäristötekijän arvoilla luodaan olosuhteet, jotka ovat suotuisimmat organismien elämälle; näitä ehtoja kutsutaan optimaalinen, ja vastaava alue tekijäarvojen asteikolla - optimialue;.

2) mitä enemmän tekijän arvot poikkeavat optimaalisista, sitä enemmän organismien elintärkeä toiminta estyy; tässä suhteessa erottuu heidän vyöhykkeensä normaali elämä;

3) ekologisen tekijän arvoalue, jonka ylittyessä organismien elintärkeä toiminta tulee mahdottomaksi, kutsutaan kestävyysalue; erottaa ala- ja yläkestävyysrajat.

Yllä käsitellyt ympäristötekijöiden vaikutusmallit eläviin organismeihin ja jälkimmäisten vastereaktioiden luonne tunnetaan ns. "optimaalisen sääntö".

Ympäristövalenssi (tai ympäristötoleranssi) on organismien kyky sopeutua tiettyihin ympäristötekijöiden vaihteluihin.

Mitä laajempi on ekologisen tekijän vaihteluväli, jonka sisällä tietty organismi voi esiintyä, sitä suurempi on sen ekologinen valenssi (tai ekologinen sietokyky), sitä laajempi on sen kestävyysalue.

Ekologisen valenssin (toleranssin) suhteellisen asteen ilmaisemiseksi käytetään termejä, joissa on etuliitteet "Evri" ja "steno".

Organismit, jotka sietävät tekijän suuria poikkeamia optimaalisista arvoista, on merkitty termillä, joka sisältää tekijän nimen etuliitteellä eury- (kreikasta. "leveä").

Organismit, jotka voivat esiintyä tekijän pienillä poikkeamilla optimaalisesta arvosta, on merkitty termillä, joka sisältää tekijän nimen etuliitteellä seinä- (kreikan sanasta "kapea").

Kaavamaisesti tämä voidaan kuvata seuraavasti (kuva 2):

Kuva 2. Organismien muodot suhteessa vaihteluväliin

ympäristötekijä.

Esimerkiksi, euryterminen ja stenoterminen muodot ovat vastaavasti organismeja, jotka ovat kestäviä ja epävakaita lämpötilanvaihteluille.

Esimerkkejä euryterminen eläimet ja kasvit:

- Tundrassa naalit sietävät ilman lämpötilan vaihteluita noin 85 asteen välillä 0 C (alkaen +30 0 -55 asti 0 KANSSA);

- makeiden vesien karppi sietää lämpötilan vaihteluita 0:sta 0 35 asti 0 KANSSA;

- Lauhkean ilmastovyöhykkeen kasvit sietävät aktiivisessa tilassa noin 60 asteen lämpötilavaihteluita 0 C, ja pyörryksissä jopa 90 0 C. Joten Jakutian lehtikuusi kestää pakkasia -70 asti 0 KANSSA.

Esimerkkejä stenoterminen eläimet ja kasvit:

- lämpimän veden äyriäiset kestävät korkeintaan 6 asteen lämpötilan muutoksia 0 C (alkaen +23 0 Vuodesta 29 0 KANSSA);

- Jotkut Etelämantereen kalalajit ovat sopeutuneet alhaisiin lämpötiloihin (-2 0 Vuodesta +2:een 0 KANSSA); lämpötilan noustessa ne lakkaavat liikkumasta ja putoavat termiseen myrskyyn;

- Trooppisten metsien kasvit kestävät kapeita lämpötila-alueita, niille lämpötila on noin +5 0 C - +8 0 C voi olla jo tuhoisa.

Evry- ja stenoigrid organismien muodot vaihtelevat reagoidessaan kosteuden vaihteluihin.

Evry- ja stenohaline eliöiden muodot eroavat toisistaan ​​​​vasteensa suhteen veden suolapitoisuuden vaihteluihin.

Joka- ja stenoksibionttinen eliöiden muodot eroavat vastauksessaan veden happipitoisuuteen.

Jos tarkoitamme organismien vastustuskykyä tekijöiden kompleksin muutoksille, he puhuvat eurybiontic ja stenobiont organismien muodot .

- henkilö suhteessa abioottisiin ympäristötekijöihin -eurybiont (teknologia), mutta biologisena lajina suhteessa lämpötilaan se on stenoterminen organismi.

Eurybionismi ja stenobionismi luonnehtivat organismien erilaisia ​​sopeutumista selviytymiseen.

Lajit, jotka ovat olleet olemassa pitkään merkittävien ympäristötekijöiden vaihteluineen, saavat lisääntyneen ekologisen valenssin ja niistä tulee eurybiontinen , eli lajit, joiden sietokyky on laaja, kun taas suhteellisen vakaissa olosuhteissa kehittyvät lajit menettävät ekologisen valenssinsa ja kehittävät ominaisuuksia stenobionismia. Yleisesti, eurybionisuus edistää organismien laajaa leviämistä luonnossa ja stenobionismia rajoittaa niiden levinneisyyttä.

Organismit voivat myös poiketa optimin sijainnista tekijän kvantitatiivisten muutosten asteikolla (kuva 3).

Kuva 3. Organismien muodot, jotka eroavat optimin sijainnista.

Organismit, jotka ovat sopeutuneet tämän ympäristötekijän suuriin annoksiin, on merkitty termillä, jossa on loppu - Phil (kreikasta. "Rakastan"), esimerkiksi:

- termofiilit - termofiiliset organismit;

- oksifiilit - vaativat korkeaa happipitoisuutta;

- hygrofiilit - korkean kosteuden paikkojen asukkaat.

Vastakkaisissa olosuhteissa elävät organismit on merkitty termillä, jossa on loppu -foobi (kreikan kielestä "pelko"), esimerkiksi:

- halofobit - makean veden asukkaat, jotka eivät siedä suolaista vettä;

-Kionofobit - eliöt, jotka välttävät syvää lunta.

Tieto yksittäisten ympäristötekijöiden optimaalisista arvoista ja niiden siedettävistä vaihteluista luonnehtii varsin täydellisesti organismin asennetta jokaiseen tutkittuun tekijään.

On kuitenkin pidettävä mielessä, että tarkasteltavat luokat antavat vain yleiskuvan kehon reaktiosta yksittäisten tekijöiden vaikutuksiin. Tämä on tärkeää lajin yleisten ekologisten ominaisuuksien kannalta ja on hyödyllinen useiden sovellettavien ekologian ongelmien ratkaisemisessa (esimerkiksi lajien totutteluongelma uusissa olosuhteissa), mutta se ei määritä vuorovaikutuksen koko laajuutta. lajien ympäristöolosuhteet monimutkaisessa luonnonympäristössä.

Optimaalinen laki. Ympäristön ympäristötekijät ovat määrällisiä. Jokaisella tekijällä on tietyt rajat positiiviselle vaikutukselle organismeihin (kuva 2). Sekä tekijän riittämätön että liiallinen toiminta vaikuttaa negatiivisesti yksilöiden elintärkeään toimintaan.

Jokaisen tekijän suhteen voidaan erottaa optimaalinen vyöhyke (normaalin elämänaktiviteetin vyöhyke), pessimum-vyöhyke (sorron vyöhyke) sekä kehon kestävyyden ylä- ja alarajat.

Optimaalinen vyöhyke tai optimi (alkaen lat. paras mahdollinen- jaloin, paras), - sellainen määrä ympäristötekijää, jolla organismien elintärkeän toiminnan intensiteetti on suurin.

Pessimum-vyöhyke tai pessimum (alkaen lat. pessimumi - aiheuttaa vahinkoa, kärsiä vahinkoa), - sellainen määrä ympäristötekijää, jossa organismien elintärkeän toiminnan intensiteetti tukahdutetaan.

Yläkestävyysraja - ympäristötekijän enimmäismäärä, jolla organismin olemassaolo on mahdollista.

Riisi. 2.

Alempi kestävyysraja - ympäristötekijän vähimmäismäärä, jolla organismin olemassaolo on mahdollista.

Organismin olemassaolo on mahdotonta kestävyyden rajojen ulkopuolella.

Käyrä voi olla leveä tai kapea, symmetrinen tai epäsymmetrinen. Sen muoto riippuu organismin lajista, tekijän luonteesta ja siitä, mikä organismin reaktioista valitaan vasteeksi ja missä kehitysvaiheessa.

Elävien organismien kykyä sietää määrällisiä vaihteluita ekologisen tekijän vaikutuksessa jossain määrin kutsutaan ns. ekologinen valenssi (toleranssi, vakaus, plastisuus).

Ekologisen tekijän arvoja kestävyyden ylä- ja alarajojen välillä kutsutaan toleranssialue.

Lajeja, joilla on laaja toleranssialue, kutsutaan eurybiontinen (kreikasta. euroa - leveä), kapealla - stenobionttinen (kreikasta. varret - kapea) (kuvat 3 ja 4).

Organismeja, jotka sietävät merkittäviä lämpötilan vaihteluita, kutsutaan euryterminen ja mukautettu kapeaan lämpötila-alueeseen - stenoterminen. Samalla tavalla ne eroavat paineen suhteen eury- ja stenobaatti eliöt kosteuden suhteen - eury- ja stenohydric, asteen suhteen

Riisi. 3.1 - eurybiontinen: 2 - stenobionttinen

Riisi. 4.

suolausympäristö - eury- ja stenohaliini, suhteessa veden happipitoisuuteen - eury- ja stenoksibionttinen, kirjoittamiseen liittyen - eury- ja stenofagi, suhteessa elinympäristöön - eury- ja seinäkestävä, jne.

Ekologisen tekijän toiminnan suunta ja intensiteetti riippuu siis siitä, kuinka paljon sitä otetaan ja mihin muihin tekijöihin yhdistettynä se vaikuttaa. Ei ole olemassa ehdottoman hyödyllisiä tai haitallisia ympäristötekijöitä: kyse on määrästä. Esimerkiksi, jos ympäristön lämpötila on liian matala tai liian korkea, eli se ylittää elävien organismien kestävyyden, tämä on huono heille. Vain optimaaliset arvot ovat edullisia. Samaan aikaan ympäristötekijöitä ei voida tarkastella erillään toisistaan. Esimerkiksi, jos elimistössä on puutos vettä, sen on vaikeampi sietää korkeita lämpötiloja.

Aklimatisoitumisen ilmiö. Optimi- ja kestävyysrajojen sijainti tekijägradientissa voi muuttua tietyissä rajoissa. Ihminen kestää esimerkiksi talvella helpommin alhaisemman ympäristön lämpötilan kuin kesällä ja kohonneen - päinvastoin. Tätä ilmiötä kutsutaan sopeutuminen (tai sopeutuminen). Aklimatisoituminen tapahtuu vuodenaikojen vaihtuessa tai saapuessaan alueelle, jolla on erilainen ilmasto.

Tekijän vaikutuksen epäselvyys kehon eri toimintoihin.

Samalla tekijän määrällä on erilainen vaikutus kehon eri toimintoihin. Joillekin prosesseille optimi voi olla pessimistinen toisille. Esimerkiksi kasveissa fotosynteesin enimmäisintensiteetti havaitaan ilman lämpötilassa +25 ... + 35 ° С ja hengitys +55 ° С (kuva 5). Näin ollen alemmissa lämpötiloissa tapahtuu kasvien biomassan kasvua ja korkeammissa lämpötiloissa tapahtuu biomassan menetystä. Kylmäverisillä eläimillä lämpötilan nousu +40 ° C: een ja enemmän lisää huomattavasti kehon aineenvaihduntaprosessien nopeutta, mutta estää fyysistä aktiivisuutta, ja eläimet joutuvat lämpöön. Ihmisillä kivekset poistetaan lantiosta, koska spermatogeneesi vaatii alhaisempia lämpötiloja. Monille kaloille sukusolujen kypsymiselle optimaalinen veden lämpötila on epäsuotuisa kutulle, joka tapahtuu eri lämpötilassa.

Elinkaari, jossa elimistö suorittaa tiettyinä ajanjaksoina pääasiassa tiettyjä toimintoja (ravitsemus, kasvu, lisääntyminen, leviäminen jne.), on aina yhdenmukainen ympäristötekijöiden kokonaisuuden kausittaisten muutosten kanssa. Liikkuvat organismit voivat

Riisi. 5.t MUH, t onm, t MaKC- lämpötilan minimi, optimi ja maksimi kasvien kasvulle (varjostettu alue)

myös muuttaa elinympäristöjä kaikkien elintärkeiden toimintojensa onnistumiseksi.

Lajien ekologinen valenssi. Yksittäisten yksilöiden ekologiset valenssit eivät täsmää. Ne riippuvat yksittäisten yksilöiden perinnöllisistä ja ontogeneettisistä ominaisuuksista: seksuaalinen, ikä, morfologinen, fysiologinen jne. Siksi lajin ekologinen valenssi on laajempi kuin jokaisen yksittäisen yksilön ekologinen valenssi. Esimerkiksi myllyperhonen - yksi jauho- ja viljatuotteiden tuholaisista - toukkien kriittinen vähimmäislämpötila on -7 ° С, aikuisille - 22 ° С,

ja munille - 27 ° C. Pakkas -10 °C:ssa tappaa toukkia, mutta ei ole niille vaarallinen

tämän tuholaisen aikuiset ja munat.

Lajien ekologinen kirjo. Lajin ekologisten valenssien joukko suhteessa eri ympäristötekijöihin on lajin ekologinen kirjo. Eri lajien ekologiset spektrit eroavat toisistaan. Tämä mahdollistaa eri lajien asumisen eri elinympäristöissä. Lajien ekologisen kirjon tuntemus mahdollistaa kasvien ja eläinten onnistuneen tuomisen.

Tekijöiden vuorovaikutus. Luonnossa ympäristötekijät toimivat yhdessä, eli kompleksina. Useiden ympäristötekijöiden yhteisvaikutusta kehoon kutsutaan tähdistö. Organismien optimivyöhyke ja kestävyyden rajat minkä tahansa ympäristötekijän suhteen voivat muuttua sen mukaan, kuinka voimakkaasti ja missä yhdistelmässä muut tekijät vaikuttavat samanaikaisesti. Esimerkiksi korkeita lämpötiloja on vaikea sietää, kun vettä on niukasti, voimakkaat tuulet tehostavat kylmän vaikutusta, kuumuutta sietää paremmin kuivassa ilmassa jne. Näin ollen samalla tekijällä yhdessä muiden kanssa on erilainen ympäristövaikutus (kuva 6). Näin ollen sama ekologinen tulos voidaan saada eri tavoin. Kosteuden puutetta voidaan kompensoida esimerkiksi kastelemalla tai alentamalla lämpötilaa. Tekijöiden osittaisen korvaamisen vaikutus syntyy. Ympäristötekijöiden toiminnan keskinäisellä korvauksella on kuitenkin tietyt rajat, eikä niitä voida täysin korvata toisella.

Riisi. 6. Männyn silkkiäistoukkien munien kuolleisuus Dendrolimuspini eri lämpötilan ja kosteuden yhdistelmissä (N.M.Chernova, A.M. Bylova, 2004 mukaan)

Siten minkään pakollisen elinolosuhteiden ehdotonta puuttumista on mahdotonta korvata muilla ympäristötekijöillä, mutta joidenkin ympäristötekijöiden puute tai ylimäärä voidaan kompensoida muiden ympäristötekijöiden vaikutuksella. Esimerkiksi täydellistä (absoluuttista) veden puutetta ei voida kompensoida muilla ympäristötekijöillä. Jos muut ympäristötekijät ovat kuitenkin optimaalisia, on veden puutetta helpompi sietää kuin muiden tekijöiden puutetta tai ylimäärää.

Rajoittavan tekijän laki. Organismien olemassaolon mahdollisuuksia rajoittavat ensisijaisesti ne ympäristötekijät, jotka ovat kauimpana optimista. Ekologiseksi tekijäksi kutsutaan ekologista tekijää, jonka määrällinen arvo ylittää lajin kestävyyden rajoittava (rajoittava) tekijä. Sellainen tekijä rajoittaa lajin olemassaoloa (jakaumaa), vaikka kaikki muut tekijät olisivat suotuisia (kuva 7).

Riisi.

Rajoittavat tekijät määräävät lajin maantieteellisen levinneisyysalueen. Esimerkiksi lajin liikkumista napoihin voi rajoittaa lämmön puute, kuivilla alueilla - kosteuden puute tai liian korkea lämpötila.

Ihmisen tieto tietyntyyppisiä organismeja rajoittavista tekijöistä mahdollistaa sen kehitystä muuttamalla ympäristöolosuhteita.

Elinolosuhteet ja elinolosuhteet. Tekijöiden kokonaisuus, jonka vaikutuksesta kaikki organismien peruselämän prosessit, mukaan lukien normaali kehitys ja lisääntyminen, tapahtuvat, on ns. elinolot. Olosuhteita, joissa lisääntyminen ei tapahdu, kutsutaan olemassaolon ehdot.

Ympäristötekijät vaikuttavat organismeihin aina kompleksina. Lisäksi tulos ei ole useiden tekijöiden vaikutusten summa, vaan niiden vuorovaikutuksessa on monimutkainen prosessi. Samaan aikaan organismin elinkelpoisuus muuttuu, syntyy erityisiä mukautumisominaisuuksia, jotka mahdollistavat sen selviytymisen tietyissä olosuhteissa, siirtää eri tekijöiden arvojen vaihtelut.

Ympäristötekijöiden vaikutus kehoon voidaan esittää kaavion muodossa (kuva 94).

Organismille edullisinta ekologisen tekijän intensiteettiä kutsutaan optimaaliseksi tai paras mahdollinen.

Poikkeaminen tekijän optimaalisesta vaikutuksesta johtaa organismin elintärkeän toiminnan tukahduttamiseen.

Rajaa, jonka yli organismin olemassaolo on mahdotonta, kutsutaan kestävyysraja.

Nämä rajat ovat erilaiset eri lajeille ja jopa saman lajin eri yksilöille. Esimerkiksi ilmakehän ylemmät kerrokset, lämpölähteet ja Etelämantereen jääaavikko ovat monien organismien kestävyyden rajojen ulkopuolella.

Ympäristötekijää, joka ylittää kehon kestävyyden rajat, kutsutaan rajoittava.

Sillä on ylä- ja alaraja. Joten kaloille rajoittava tekijä on vesi. Vesiympäristön ulkopuolella heidän elämänsä on mahdotonta. Veden lämpötilan lasku alle 0 °C on alaraja ja nousu yli 45 °C on kestävyyden yläraja.

Riisi. 94. Ekologisen tekijän toimintasuunnitelma kehossa

Siten optimi heijastaa eri lajien elinympäristön erityispiirteitä. Suotuisimpien tekijöiden tason mukaan eliöt jaetaan lämpöä ja kylmää rakastaviin, kosteutta rakastaviin ja kuivuutta kestäviin, valoa rakastaviin ja varjoa sietäviin, sopeutuneisiin elämään suolaisessa ja makeassa vedessä jne. Mitä laajempi mitä kestävyysraja, sitä plastisempi organismi. Lisäksi organismien eri ympäristötekijöiden kestävyysraja ei ole sama. Esimerkiksi kosteutta rakastavat kasvit sietävät suuria lämpötilan muutoksia, kun taas kosteuden puute on niille tuhoisaa. Kapeasti sopeutuneet lajit ovat vähemmän plastisia ja niillä on pieni kestävyysraja, laajasti sopeutuneet lajit ovat plastisempia ja niillä on monenlaisia ​​ympäristötekijöiden vaihteluita.

Etelämantereen ja Jäämeren kylmillä merillä eläville kalojen siedetty lämpötila-alue on 4-8 ° C. Lämpötilan noustessa (yli 10 °C) ne lakkaavat liikkumasta ja putoavat termiseen myrskyyn. Toisaalta päiväntasaajan ja lauhkean leveysasteen kalat sietävät lämpötilan vaihteluita 10 - 40 ° C. Lämminveristen eläinten kestävyys on laajempi. Esimerkiksi tundran arktiset ketut voivat sietää lämpötilan pudotuksia -50 - 30 ° C.

Lauhkeilla leveysasteilla olevat kasvit kestävät 60-80 °C:n lämpötilan vaihteluita, kun taas trooppisilla kasveilla on paljon kapeampi lämpötila-alue: 30-40 °C.

Ympäristötekijöiden vuorovaikutus johtuu siitä, että yhden niistä intensiteetin muutos voi kaventaa kestävyysrajaa toiseen tekijään tai päinvastoin lisätä sitä. Esimerkiksi optimaalinen lämpötila lisää kosteuden ja ruoan puutteen sietokykyä. Korkea kosteus vähentää merkittävästi kehon vastustuskykyä korkeita lämpötiloja vastaan. Ympäristötekijöiden vaikutuksen voimakkuus on suoraan verrannollinen tämän vaikutuksen kestoon. Pitkäaikainen altistuminen korkeille tai matalille lämpötiloille on haitallista monille kasveille, kun taas lyhytaikaiset putoamiset sietävät kasvit normaalisti. Kasveja rajoittavia tekijöitä ovat maaperän koostumus, typen ja muiden ravinteiden esiintyminen siinä. Joten apila kasvaa paremmin typpeä sisältävillä mailla ja nokkonen - päinvastoin. Maaperän typpipitoisuuden lasku johtaa viljan kuivuudenkestävyyden heikkenemiseen. Kasvit kasvavat huonommin suolaisella maaperällä, monet lajit eivät juurdu ollenkaan. Elimistön sopeutuminen yksittäisiin ympäristötekijöihin on siis yksilöllistä ja sillä voi olla sekä laaja että kapea kestävyysalue. Mutta jos ainakin yhden tekijän määrällinen muutos ylittää kestävyysrajan, keho kuolee huolimatta siitä, että muut olosuhteet ovat suotuisat.

Lajien olemassaololle välttämättömiä ympäristötekijöitä (abioottisia ja bioottisia) kutsutaan ekologinen markkinarako.

Ekologinen markkinarako luonnehtii organismin elämäntapaa, sen asumis- ja ravitsemusolosuhteita. Toisin kuin markkinarako, elinympäristön käsite osoittaa alueen, jolla organismi asuu, eli sen "osoitetta". Esimerkiksi arojen kasvissyöjät, lehmä ja kenguru, asuvat samalla ekologisella markkinaraolla, mutta niillä on erilaiset elinympäristöt. Päinvastoin, metsän asukkaat - orava ja hirvi, jotka ovat myös kasvinsyöjiä, ovat eri ekologisia markkinarakoja. Ekologinen markkinarako määrää aina organismin jakautumisen ja sen roolin yhteisössä.

| |
67 § Tiettyjen ympäristötekijöiden vaikutukset eliöihin§ 69. Populaatioiden perusominaisuudet

Samanlaisia ​​sivuja