Тема 2. Уровневая классификация экологии

Понятие среды обитания. Характеристика компонентов окружающей среды. Экологические факторы: определение и классификация. Закономерности воздействия одного и нескольких экологических факторов на организм.

Понятие среды обитания и экологических факторов

Все живые организмы живут в каком-то пространстве, где на них оказывают воздействие различные компоненты живой природы. Совокупность благоприятных или неблагоприятных компонентов природы (климат, пища, враги, конкуренты) образуют среду, к которой должен приспособиться не только какой-нибудь отдельный живой организм (особь), но и вид в целом.

Среда, т. е. пространство, в котором протекает жизнедеятельность живых организмов, то, что окружает организм и влияет (прямо или косвенно) на его жизнедеятельность, носит название среды обитания. Элементы среды, на которые этот организм реагирует приспособительными реакциями, называются экологическими факторами.

В соответствии с природой и спецификой действия экологические факторы делятся на 3 группы:

• абиотические;

• биотические;

• антропогенные.

К абиотическим (физико-химическим) факторам, или же факторам неживой природы, относятся:

климатические: температура, свет и другая лучистая энергия, влажность и газовый состав воздуха, атмосферные осадки, давление, ветер;

эдафические: почва (ее состав, режим, влажность, кислотность, структура), уровень грунтовых вод и т. д.;

орографические: рельеф, экспозиция, высота над уровнем моря;

гидрографические: факторы водной среды;

химические: газовый состав атмосферы, солевой состав воды.

К самым важным, или ключевым, абиотическим экологическим факторам относятся свет, температура, влажность.

Свет. Главная роль этого фактора состоит в том, что без него невозможна фотосинтетическая деятельность растений, а без последних невозможна жизнь вообще, т. к. они являются источником органической энергии и кислорода для всех живых организмов.

По отношению к свету растения подразделяются на теневые (сциофиты), теневыносливые и светолюбивые (гелиофиты).

Сциофиты не могут нормально существовать в условиях сильной освещенности. Это мхи, плауны, кислица.

Теневыносливые – это растения, которые развиваются как при большой, так и при малой интенсивности света: ель, клен, граб.

Гелиофиты (любящие солнце) не переносят затенение: подорожник, иван-чай.

Температура. Большая часть обитающих на земле видов приспособлена к жизни в довольно узкой температурной амплитуде от 0 до 50 °C.

Влажность. Все жизненные процессы в клетках живых организмов протекают в водной среде. По отношению к влажности растения делятся на 3 основные группы: гидрофиты предпочитающие повышенную влажность и не переносящие пересыхание, – это водные растения и растения переувлажненных земель, произрастающие на берегах водоемов, на болотах, переувлажненных лугах и полях (тростник, камыш и др.); мезофиты – растения, обитающие в условиях достаточного, но не избыточного увлажнения – большинство растений умеренного пояса (деревья, кустарники и т. д.); ксерофиты – растения сухих местообитаний, способные благодаря ряду приспособительных признаков переносить перегрев и обезвоживание (алоэ, кактус, верблюжья колючка, шалфей).

Совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие, а также и на неживую среду обитания, носит название биотических факторов. Их можно разделить на фитогенные (растительного происхождения) и зоогенные (животного). Так как организмы могут принадлежать к одному или нескольким видам, различают внутривидовые и межвидовые экологические факторы.

Внутривидовые факторы: численность, плодовитость (у растений продуктивность), продолжительность жизни, плотность, групповой эффект (т. е. объединение двух или более факторов), конкуренция.

К межвидовым факторам относятся нейтрализм, симбиоз (мутуализм, комменсализм, паразитизм), хищничество и т. д. Более подробно они будут рассмотрены при изучении экологии популяций.

Антропогенные – факторы, которые складываются из прямого или косвенного (посредством изменения среды обитания) воздействия человека на природу. К антропогенным факторам, оказывающим воздействие на живые организмы и их сообщества, относят сельское хозяйство, освоение земель, вырубку лесов, горнодобывающую и перерабатывающую промышленность, производство энергии, транспорт, строительство и др. В результате различных антропогенных воздействий в природных системах происходят изменения элементов, пищевых цепей, круговорота веществ и потоков энергии. Они приобретают определенные особенности, свойственные конкретным типам хозяйственной деятельности (поле или сад в растениеводстве; пастбище или животноводческая ферма в животноводстве). При аграрных антропогенных воздействиях экосистема трансформируется в агроэкосистему, биогеоценоз – в агробиогеоценоз, т. е. в сообщество с ограниченным количеством видов необходимых человеку, для поддержания жизнедеятельности которых нужна обязательная поддержка (уход) со стороны человека.

Большинство факторов качественно и количественно изменяются во времени. Например, климатические – в течение суток, сезона, по годам (пример тому – температура, освещенность, выпадение осадков и т. д.).

Факторы, изменение которых во времени повторяется регулярно, называют периодическими. К ним относятся не только климатические, но и некоторые гидрографические – приливы и отливы, некоторые океанские течения. Факторы, которые возникают неожиданно (извержения вулкана, выброс загрязняющих веществ, нападения хищника и т. п.), называются непериодическими.

Подразделение факторов на периодические и непериодические имеет очень важное значение при изучении приспособленности организмов к условиям жизни.