2. Среда обитания как экологическое понятие. Виды сред обитания.

Среда обитания – это часть природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Среда обитания каждого организма многообразна и изменчива. Она слагается из множества элементов живой и неживой природы, а также элементов, привносимых человеком в результате хозяйственной деятельности. Следовательно: совокупность природных условий и явлений, окружающих живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии, называется средой обитания.

Выделяют четыре основные среды обитания, освоенные живыми организмами: 1)водная 2)наземно-воздушная 3)почвенная 4) живые организмы - заселенные паразитами и симбионтами.

Водная среда (гидросфера) - занимает 71% площади земного шара. Характерной чертой водной среды является ее подвижность. Движение воды обеспечивает снабжение водных организмов кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию температуры во всем водоеме, т.к. вода обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью и считается наиболее стабильной по экологическим условиям средой, без резких колебаний температур. В воде кислорода в 20 раз меньше, чем в атмосфере, и здесь он является лимитирующим фактором.

Наземно-воздушная среда - Наземная среда самая сложная по экологическим условиям. Экологические факторы здесь отличаются рядом специфических особенностей: сильные колебания температур, более интенсивный свет, меняющаяся влажность в зависимости от сезона года, времени суток и географического положения. Особенностью этой среды является то, что организмы, обитающие здесь, окружены воздухом – газообразной средой, характеризующейся низкой влажностью, плотностью, давлением, а также высоким содержанием кислорода.

Почвенная среда. Почва представляет собой сложную трехфазную систему, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. Почва обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку она тесно связана с жизнедеятельностью организмов.

Живые организмы. Как известно, для растений и животных, ведущих симбиотический образ жизни, организм, на котором они поселяются (хозяин), является специфичной средой жизни. У хозяина в результате вырабатываются самые различные защитные реакции. Паразиты же, в свою очередь, приспосабливаются к этим реакциям, и, таким образом, процесс коадаптации, взаимного приспособления паразита к хозяину и, наоборот, хозяина к паразиту осуществляется постоянно.

3. Экологические факторы. Понятия: оптимум, пределы выносливости и лимитирующий фактор.

Элементы среды, необходимые организму или отрицательно на него воздействующие – это экологический фактор.

Экологические факторы делятся на: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы делятся на:

- химические (химический состав атмосферы, морских и пресных вод, донных отложений)

- физические (тепло, вода, свет, воздух, температура, давление, влажность)

Влага. В зависимости от места обитания и влажности растения бывают:

1. Гидрофиты – растения, обитающие в сильно влажной почве.

2. Мезофиты – средняя влажность почвы.

3. Ксерофиты – в сухих почвах.

В зависимости от места обитания и влажности животные бывают:

1. Гидрофилы – влаголюбивые животные.

2. Мезофиллы – животные умеренного климата.

3. Ксерофилы – сухолюбивые животные.

Тепло:

1. Креофилы – все виды, обитающие в условиях низкой температуры (бактерии, членистоногие).

2. Термофилы – организмы, активность которых происходит при высокой температуре.

По адаптации к низким температурам различают следующие растения:

1. Нехолодостойкие – гибнут при температуре выше температуры замерзания воды.

2. Льдоустойчивые – выдерживают температуру с промерзанием почвы в 1 метр.

3. Неморозостойкие – переносят низкие температуры, но гибнут, когда в почве образуется лед.

Воздух: Растения делятся на:

1. газоустойчивые (тополь, липа, акация).

2. не газоустойчивые (клен, ольха, осина, береза, все хвойные).

Свет – все живые организмы. Делятся на:

1. Светолюбивые – это обитатели открытых мест (лиственница, сосна, пшеница).

2. Тенелюбивые – это растения нижних ярусов (папоротник, мох, лишайник).

3. Теневыносливые – эти растения могут расти и в тени и на свету (липа, клен, подорожник).

Биотические факторы. Делятся на:

1. Фитогенные – влияние растений на другие растения, животных и человека.

2. Зоогенные – влияние животных на других животных и растений.

Антропогенные факторы. Совокупность воздействия деятельности человека на органический мир.

Закон оптимума

выражается в том, что любой экологический фактор имеет пределы положительного влияния на живые организмы.

Сила воздействия экологических факторов постоянно меняется. Лишь в определенных местах планеты значения некоторых из них более или менее постоянны . Например: на дне океанов, в глубинах пещер сравнительно постоянны температурный и водный режимы, режим освещения.

Рассмотрим действие закона оптимума на конкретном примере: животные и растения плохо переносят и сильную жару, и сильные морозы, оптимальными для них являются средние температуры - так называемая зона оптимума. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем в большей степени данный экологический фактор угнетает жизнедеятельность организма. Эта зона носит название зоны пессимума. В ней имеются критические точки - "максимальное значение фактора" и "минимальное значение фактора"; за их пределами наступает гибель организмов. Расстояние между минимальным и максимальным значениями фактора называют экологической валентностью или толерантностью организма.

По характеру толерантности выделяют следующие виды:

эврибионтные - имеющие широкую экологическую валентность по отношению к абиотическим факторам среды; делятся на эвритермные (выносящие значительные колебания температур), эврибатные (выносящие широкий диапазон показателей давления),эвригалинные (выносящие разную степень засоленности среды).

стенобионтные - неспособные переносить значительные колебания фактора (например, стенотермными являются белые медведи, ластоногие млекопитающие, обитающие при низком температурном режиме).

Закон Шелфорда:

Любой живой организм имеет определенно эволюционно унаследованные верхние и нижние «пределы» толерантности к любому экологическому фактору. Для организма имеет значение не только собственная амплитуда, но и скорость, с которой этот фактор изменяется.Лимитирующее значение означает, что в этом случае организм может выжить, но в нем произойдут необратимые изменения. Потому закон Шелфорда также называют законом лимитирующего фактора. Закон Шелфорда можно применить к нормированию содержания загрязняющих веществ в воздухе, воде, почве, пищевых продуктах. Вывод закона шелфорда: охранять окружающую среду - значит обеспечивать состав и режим экологических факторов в пределах унаследованной толерантности живого, в первую очередь, человеческого организма, т.е. управлять им так, чтобы ни один фактор не оказался лимитирующим по отношению к организмам.

закон толерантности шелфорда - существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Т.е., избыток какого-либо вещества, может быть так же вреден, как и недостаток. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха.