Экология

Водная среда

Для этого элемента обитания характерны огромное разнообразие живого, которое здесь присутствует, наличие множества бактерий, микроорганизмов, витаминов и минералов, которые питают рыб, лягушек, выдр, китов и прочее.

Главными свойствами здесь являются:

• температура воды, уровень ее кислотности и плотности на разных глубинах;

• приливы и отливы, обусловленные действием Луны;

• материально-вещественная характеристика: содержание тех или иных веществ, газов, минералов и т. д.;

• световой режим в толще воды.

Совокупность всего этого создает условия для успешного существования огромного количества организмов.

Адаптации

В процессе эволюции у организмов выработались различные приспособления к среде обитания — адаптации. Они проявляются на разных уровнях организации живой материи: от молекулярного до биоценотического. Способность к адаптации — одно из основных свойств живой материи, обеспечивающее возможность ее существования. Адаптации развиваются под действием трех основных факторов: наследственности, изменчивости и естественного (а также искусственного) отбора.

Существуют три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный, пассивный, избегание неблагоприятных воздействий.

Активный путь — усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонения фактора от оптимума. Например, поддержание постоянной температуры тела у теплокровных животных (птиц и млекопитающих), оптимальной для протекания биохимических процессов в клетках.

Пассивный путь — подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Например, переход при неблагоприятных условиях среды в состояние анабиоза (скрытой жизни), когда обмен веществ в организме практически полностью останавливается (зимний покой растений, сохранение семян и спор в почве, оцепенение насекомых, спячка позвоночных животных и т.д.).

Избегание неблагоприятных воздействий — выработка организмом таких жизненных циклов и поведения, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий. Например, сезонные миграции животных.

Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трех возможных путей адаптации.

Почвенная среда и адаптации к ней

Почва представляет собой результат взаимодействия живой и неживой природы. Толщина слоя почвы может составлять от нескольких сантиметров до 2 км. По современным представлениям, почва есть не только на поверхности суши, но и дне водоемов.

Поскольку почва непрозрачна для света, в этой среде жизни не важен фактор освещенности. Температура изменяется незначительно (в этом почвенная среда похожа на водную). Зато решающую роль играет механический состав, то есть размер частиц, образующих почву. Самые крупные частицы характерны для каменистых почв, более мелкие – для песчаных, самые мелкие – для глинистых.

Размер частицы влияет на возможность организмов перемещаться в слое почвы, количество влаги и доступ кислорода. Как правило, последние два фактора больше влияют на растения, однако в некоторых ситуациях и для животных они могут стать ограничивающими. Например, часто после дождя можно увидеть, как на поверхность выползают дождевые черви. Это результат того, что в почве увеличивается количество воды, и черви начинают задыхаться – они дышат атмосферным кислородом.

По закону Шелфорда, оптимальны для живых организмов почвы со средним размером частицы: в глинистых слишком много жидкости и практически нет кислорода, в каменистых – слишком большие промежутки между частицами и практически нет жидкости, так что растениям сложно укорениться.

Плодородие почвы – фактор, обусловленный наличием гумуса. Это особые органические вещества, результат жизнедеятельности бактерий и дождевых червей. Чем плодороднее почва, тем больше растений могут на ней произрастать.

Химический состав почвы (особенно содержание солей, щелочей и кислот) существенно влияет на растения. По закону Либиха, даже нехватка одного микроэлемента может негативно сказываться на них. Однако избыток минеральных веществ (засоление почвы) вызывает гибель растений, нарушая процессы всасывания воды.

Почва является самой бедной по видовому составу средой жизни. Многие организмы проживают тут лишь временно, используя в качестве укрытия норы или отверстия в земле (мыши, зайцы, лисы). Такие организмы называются геоксены. Они относятся скорее к наземно-воздушной среде обитания. Другие организмы обитают в почве только на стадии личинки. К этой группе относятся большинство насекомых, и их называют геофилами. Их количество достаточно велико, поскольку почва предоставляет хорошую защиту и практически лишена хищников. Третья группа почвенных обитателей – геобионты (те организмы, которые живут только в почве, практически не поднимаясь на поверхность). Сюда относят дождевых червей и кротов. У них в большей степени выражены адаптации к жизни в толще земли: конечности копательного типа или мощные мышцы, позволяющие двигаться червеобразно.

Типы сред обитания

Несмотря на огромную изменчивость, которая может встречается в разных районах, существуют некоторые общие типы местообитаний. Они могут быть описаны на основе общих характеристик климата, структуры растительности или видов животных. Эти места обитания помогают нам понять дикую природу и лучше защитить как землю, так и виды, которые зависят от нее. Их можно разделить на: леса, горы, пруды, ручьи, болота, прибрежные водно-болотные угодья, берега, океаны и т. д. Однако существуют общие принципы, которые применяются ко всем средам обитания, независимо от их местоположения.

Биом описывает места обитания со схожими характеристиками. В мире выделяют пять основных биомов, исходя из которых можно классифицировать различные места обитания, составляющие экологические сообщества и экосистемы.

Водные места обитания

Водный биом включает моря и океаны, озера и реки, а также лагуны и болота мира. Там, где пресная вода смешивается с морской, вы найдете мангровые заросли, соляные болота и осушки.

Водные места обитания являются домом для огромного количества видов дикой природы. Здесь можно встретить практически любую группу животных, от земноводных, рептилий, беспозвоночных до млекопитающих и птиц.

Например, литоральная зона — это увлекательное место, которое затапливается водой во время прилива и высыхает во период отлива. Живые организмы, обитающие в этих районах, должны выдерживать эти изменения влажности и приспосабливаться жить как в воде, так и на суше. Здесь можно встретить мидий и улиток вместе с водорослями. Больше информации >>>

Пустынные места обитания

Пустыни и кустарники — это места обитания, в которых мало осадков. Они, как известно, самые сухие районы на Земле, и это делает жизнь там чрезвычайно сложной.

Пустыни — довольно разнообразные места обитания. Некоторые из них — испеченные солнцем земли, которые испытывают высокие дневные температуры. Другие — прохладные и испытывают холодные зимние сезоны.

Кустарники являются полузасушливыми местами обитания, в которых преобладает низкая растительность, такая как кустарники и травы.

Человеческая деятельность может вытеснить более сухие земли в категорию пустынь. Это известно как опустынивание и часто является результатом обезлесения и неправильной сельскохозяйственной деятельности. Больше информации >>>

Лесные места обитания

Леса являются местами обитания, в которых доминирующим видом растений выступают деревья. Лесные ресурсы простираются примерно на треть поверхности суши Земли и могут быть найдены во многих регионах мира.

Существуют различные типы лесов: умеренный, тропический, туманный, хвойный и бореальный. Каждый из них имеет различные климатические условия, а также разнообразие фауны и флоры.

Например, тропический лес Амазонки представляет собой разнообразную экосистему, где обитает десятая часть видов животных нашей планеты. Леса Амазонии располагаются на площади почти 5,5 млн км² и составляют значительную часть лесного биома Земли. Больше информации >>>

Луговые места обитания

Луга — это места обитания, в которых преобладают травы, а деревьев и кустарников очень мало. Есть три типа лугов: тропические луга (также известные как саванны), степные луга и умеренные луга.

К биому луга относятся африканская саванна, Великие равнины Северной Америки и т.д. Многие животные, которые там обитают, являются травоядными и занимают свое место в пищевой цепи, выступают пищей для хищников.

Луга испытывают сухие и дождливые сезоны. Из-за этих крайностей они подвержены сезонным пожарам, которые могут быстро распространяться по суше и приносить значительный ущерб. Больше информации >>>

Тундровые места обитания

Тундра — холодная среда обитания. Она характеризуется низкими температурами, короткой растительностью, длинными зимами и кратковременным вегетационным периодом.

Это экстремальный климат, но он остается домом для самых разных животных. Например, Национальный Арктический заповедник насчитывает 45 видов: от китов и медведей до мелких грызунов.

Арктическая тундра расположена недалеко от Северного полюса и простирается на юг, до бореальных лесов. Альпийская тундра расположена в областях высотной поясности по всему миру, выше границы лесов.

В тундре иногда встречается вечная мерзлота, которая определяется как замороженный участок скалы и почвы в течении всего года, и она может быть неустойчивой во время оттаивания, образовывая термокарсты. Больше информации >>>.

Водная среда

Коралловый риф

Именно здесь, по мнению учёных, зародилась жизнь. Сейчас в воде обитают около 7% всех известных животных и около 8% растений. Данной среде принадлежит 71% площади всей нашей планеты, при этом свыше 98% воды приходится на океаны и моря.

Практически однородная в пространстве и стабильная во времени водная среда обладает рядом свойств, имеющих важное значение для населяющих её организмов. Для неё характерна относительно высокая плотность и вязкость, благодаря которым многие живые существа могут опираться на воду и парить в ней. Другое значимое свойство — изменение давления, увеличивающееся по мере погружения, поэтому организмы в зависимости от степени приспособленности к перепадам давления распределились в воде на разные глубины

Есть те, кто встречается только у поверхности воды, но существуют и глубоководные обитатели, которые справляются не только с повышенным давлением, но и с минимальным содержанием кислорода и отсутствием солнечного света. На глубину свыше 1500 м свет не проходит вообще, однако, некоторые организмы, обладающие свойством биолюминесценции, сами светятся в темноте

Другое значимое свойство — изменение давления, увеличивающееся по мере погружения, поэтому организмы в зависимости от степени приспособленности к перепадам давления распределились в воде на разные глубины. Есть те, кто встречается только у поверхности воды, но существуют и глубоководные обитатели, которые справляются не только с повышенным давлением, но и с минимальным содержанием кислорода и отсутствием солнечного света. На глубину свыше 1500 м свет не проходит вообще, однако, некоторые организмы, обладающие свойством биолюминесценции, сами светятся в темноте.

Также для водной среды характерна стабильность температурного режима, что объясняется высокой удельной тёплоемкостью воды (нижний предел составляет -2°C). Кроме того, важную роль для водных обитателей играет солёность, которая возрастает от пресных вод к океаническим и морским. Примечательно, что даже в самом солёном в мире Мёртвом море есть постоянные обитатели — это некоторые виды архей и плесневых грибов.

Почвенная среда

Дождевой черьвь

Эту среду обитания создали сами организмы в процессе своей жизнедеятельности. Она расположена в верхнем плодородном слое земной коры и состоит из твердых, жидких и газообразных масс. Также ее неотъемлемой частью являются многочисленные живые организмы.

Для стабильной, малоизменчивой почвенной среды характерна очень высокая плотность, существенно затрудняющая передвижение живых существ. Перепады температур в ней несущественны, в отличии, например, от наземно-воздушной среды. Ещё один признак почвенной среды – недостаток или полное отсутствие солнечного света. В таких условиях млекопитающие (кроты, слепыши и т.д.) приспособились ориентироваться в пространстве с помощью обоняния и осязания, а вот органы зрения у них оказались недоразвиты.

Вода в почве присутствует в умеренных количествах, и основным её источником являются атмосферные осадки. При этом воздуха здесь недостаточно. Он занимает все свободные поры, в которых отсутствует вода, поэтому при увлажнении почвы воздух из неё вытесняется. Количество углекислого газа в почвенном воздухе обычно превышает количество кислорода, что обусловлено дыханием многочисленных микроорганизмов и корней растений.

Организменная среда

Гриб, паразитирующий на муравьях

Это одна из самых стабильных во всех отношениях сред, характеризующаяся постоянством температуры, влажности, содержания минеральных и органических веществ, обилием пищи и защищенностью от неблагоприятных внешних факторов. Практически в каждом многоклеточном организме присутствуют паразиты и симбионты. Первые способны нанести вред хозяину тела, в котором они обитают, и даже привести к его гибели. Вторые же, наоборот, приносят пользу, делая совместное проживание взаимовыгодным.

Всех паразитов принято делить на тех, кто живёт на теле хозяина (эктопаразиты) и тех, кто поселился внутри (эндопаразиты). Большая же часть известных паразитов практически не соприкасается с внешним миром, проходя все стадии своего развития в организме других живых существ.

Мне нравится1Не нравится1

Пути адаптации

Характеристика почвенной среды обитания включает и особенности организмов, которые ее населяют. Каждый вид по-своему приспособился к ней. Поскольку движение в почве затруднено, ее жители имеют червеобразную или округлую форму тела. Передвигаться в почве можно двумя способами. Так, дождевые черви пропускают ее через пищеварительную трубку. А вот млекопитающие имеют конечности роющего типа. У слепышей и кротов органы зрения недоразвиты, а у некоторых видов полностью зарастают. В своих многочисленных ходах такие животные ориентируются с помощью других органов чувств – осязания и обоняния.

Поскольку при движении животные постоянно подвергаются трению о твердые частицы, их покровы отличаются прочностью и гибкостью

Вместе с этим через кутикулу почвенных насекомых испаряется вода, что очень важно в условиях повышенной влажности. Молекулы кислорода располагаются между твердыми частицами, поэтому большинство почвенных животных дышит всей поверхностью тела. Подземные жители очень разнообразны по способу питания

Среди них встречаются хищники, паразиты, фитофаги. Но большинство из них является сапротрофами. Это организмы, которые потребляют мертвую органику. Представителями этой группы являются бактерии и грибы. Они имеют большое значение для процессов почвообразования, улучшения структуры, перемешивания и аэрации почвы

Подземные жители очень разнообразны по способу питания. Среди них встречаются хищники, паразиты, фитофаги. Но большинство из них является сапротрофами. Это организмы, которые потребляют мертвую органику. Представителями этой группы являются бактерии и грибы. Они имеют большое значение для процессов почвообразования, улучшения структуры, перемешивания и аэрации почвы.

Итак, характеристика почвенной среды обитания кратко представлена следующими особенностями:

1. Является верхним слоем литосферы, который обладает плодородием.
2. Состоит из твердых частиц и гумуса, между которыми находятся молекулы воды и воздуха.
3. Отличается постоянством условий.
4. Главными абиотическими факторами для этой среды являются отсутствие света, повышенное содержание углекислого газа, большая плотность.

Экологические факторы

Экологические факторы — это отдельные элементы среды, которые воздействуют на организмы. Каждая из сред обитания отличается особенностями воздействия экологических факторов.

Экологические факторы классифицируют на абиотические, биотические, антропогенные и т.д.

Абиотические факторы — компоненты неживой природы. К ним относят:

• климатические (свет, температура, влажность, ветер, давление и др.),
• геологические (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.),
• орографические (рельеф местности),
• эдафические, или почвенно-грунтовые (плотность, структура, pH, гранулометрический состав, химический состав и др.),
• гидрологические (вода, течение, соленость, давление и др.).

Биотические факторы — воздействие живых организмов друг на друга (взаимодействие, взаимоотношения между особями в популяциях и между популяциями в сообществах). При этом взаимоотношения могут быть:

• внутривидовыми (взаимодействия между особями одного вида),
• межвидовыми (между особями разных видов).

По типу взаимодействия различают:

• протокооперацию (симбиоз),
• мутуализм,
• комменсализм,
• внутривидовую и межвидовую конкуренции,
• паразитизм,
• хищничество,
• аменсализм,
• нейтрализм.

В зависимости от воздействующего организма биотические факторы делят на:

• фитогенные (влияние растений),
• зоогенные (животных),
• микробогенные (микроорганизмов).

Антропогенные факторы — деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, вырубка лесов, загрязнение, эрозия почв и др.). При этом различается воздействие человека как биологического организма и его хозяйственная деятельность (техногенные факторы).

Экологические факторы могут оказывать на организм прямое и косвенное воздействие. Косвенное воздействие осуществляется через другие экологические факторы. Например, высокая температура может вызвать ожог (прямое воздействие), а может привести к обезвоживанию организма (косвенное воздействие).

Разные экологические факторы обладают различной изменчивостью в пространстве и во времени. Одни из них относительно постоянны (например, сила тяготения, солнечная радиация, соленость океана), другие очень изменчивы (например, температура и влажность воздуха, сила ветра).

Изменения факторов среды могут быть периодическими и непериодическими. Периодические факторы регулярно повторяются во времени (например, изменение температуры воздуха и освещенности в течение суток или года). Непериодические факторы не имеют периодичности (например, извержение вулкана, нападение хищника). Периодические факторы делят на первичные и вторичные. Первичные периодические факторы связаны с космическими причинами (освещенность, приливы, отливы и др.). Вторичные периодические факторы возникают как следствие действия первичных факторов (температуре, количество осадков, биомасса, продуктивность и др.).

В природе экологические факторы действуют совместно, т.е. комплексно. Комплекс факторов, под действием которых осуществляются все основные жизненные процессы организмов, включая нормальное развитие и размножение, называет условиями жизни.

Охрана среды обитания

Защита мест обитания является необходимым шагом в поддержании биоразнообразия, поскольку, если происходит разрушение местообитаний, страдают животные и растения, зависящие от них. Многие страны приняли законодательство для защиты своей дикой природы. Это может иметь форму создания национальных парков, заповедников и заказников, или ограничивается деятельностью людей с целью получения выгоды от дикой природы. Законы могут быть разработаны для защиты определенного вида или группы видов.

Законодательством может запрещать такие виды деятельности, как сбор птичьих яиц, охота на животных или уничтожение растений. Общий закон об охране мест обитания иногда сложнее реализовать, чем защиту конкретного места. Концепция, введенная в Соединенных Штатах в 1973 году, предусматривает защиту среды обитания видов, находящихся под угрозой исчезновения, и аналогичная концепция была включена в некоторые австралийские законы.

Международные договоры могут быть необходимы для таких целей, как создание морских резервов. Другое международное соглашение, Конвенция по сохранению мигрирующих видов диких животных, защищает представителей фауны, которые мигрируют по всему миру и нуждаются в защите, в более, чем одной страны.

Однако для защиты мест обитания необходимо учитывать потребности местных жителей в продовольственных, топливных и других ресурсах. Столкнувшись с нехваткой продовольствия, фермер, вероятно, будет пахать ровный участок земли, несмотря на то, что он является последним подходящим местом обитания для исчезающих видов, таких как гигантский кенгуровый прыгун, и даже может убить животное как вредителя. Исходя из этого, желательно просвещать сообщество об уникальности их флоры и фауны и преимуществах экотуризма.

Мне нравитсяНе нравится

Лимитирующие факторы

Всевозможное влияние, оказываемое на организмы со всех сторон, проявляется в разной степени. Иногда ключевыми оказываются вещества, которые требуются в минимальном количестве. Соответственно этому был разработан закон минимума. Он предполагает, что самым слабым звеном в цепи потребностей организма считается его выносливость в целом. Таким образом, если в почве есть все элементы, кроме одного, необходимого для роста – урожай будет плохим. Если добавить лишь недостающий, оставив все прочие в прежнем количестве – он станет лучше. Если же добавлять все остальные, не исправляя нехватку, никаких изменений не произойдет. Недостающий элемент в такой ситуации и будет лимитирующим фактором. Впрочем, стоит учитывать и максимум воздействия. Его описывает закон толерантности Шелфорда, предполагающий, что есть лишь определенный диапазон, в котором фактор может оставаться благотворным для организма, в избытке же он становится вредоносным. Идеальные условия называются зоной оптимума, а отклонения от нормы – угнетения. Максимумы и минимумы воздействий носят наименование критических точек, за которыми существование организма попросту невозможно. Степени толерантности к тем или иным условиям различны для каждого живого существа и позволяют относить их к более или менее выносливым разновидностям.

Местообитание человека

Человечество обосновалось в наземной среде обитания. Но с развитием технического прогресса возникли различные пути воздействия на окружающий мир, которые имеют как плюсы, так и минусы. К примеру, самолеты, космические корабли, лодки открыли человеку доступ до других сфер существования, но в то же время массовая промышленность и неразумная деятельность ведет к гибели и переформатированию всей природы.

Сегодня природная среда обитания человека стремительно разрушается – существует масса проблем, которые этому способствуют. Выбросы автомобильных отработанных газов, огромные свалки, выработанные карьеры и шахты, пластиковые отходы, огромное океанское пятно мусора, размером с Австралию, ядерное оружие – это лишь мизерная часть проблем, которые угрожают существованию человечества.

БиологияМетоды селекции — понятие, виды и основные характеристики
Следующая
БиологияПриспособленность организмов к среде обитания — виды, черты характера и условия

Предыдущая
БиологияМетоды селекции — понятие, виды и основные характеристики
Следующая
БиологияПриспособленность организмов к среде обитания — виды, черты характера и условия

Предыдущая
БиологияМетоды селекции — понятие, виды и основные характеристики
Следующая
БиологияПриспособленность организмов к среде обитания — виды, черты характера и условия

Наземная среда

Наиболее заселенный живыми организмами участок биосферы, который характеризуется легким доступом к жизненно важному кислороду и источникам питания. Лучше всего в процессе эволюции к этой сфере существования приспособились позвоночные животные и членистоногие, многоклеточные.

Наземная среда характеризуется большой зависимостью от водных источников и в некоторых местах сталкивается с опасностью высыхания. Здесь постоянно меняется уровень влажности, температура воздуха, наблюдается изменение времени суток, месяцев и лет. Биология наземных существ очень сильно зависит от фактора их территориального нахождения.

1.3. Понятие «безопасность»

Безопасность – состояние:

1. Отсутствия опасности.
2. Защищённости (личности, общества, государства и среды жизнедеятельно-сти) от внутренних и внешних угроз и опасностей.

В простейшем восприятии безопасность означает отсутствие опасности или угрозы причинения вреда, несчастья, гибели людей. Это первый аспект безопасности.

С другой стороны, о безопасности можно говорить и при наличии опасности, но только в том случае, когда субъект защищён от воздействия опасных факторов, т.е. опасные факторы не могут повлиять на функционирование субъекта.

Основное содержание курса будет составлять рассмотрение содержания понятия безопасности для отдельного человека, условий и направлений обеспечения такой безопасности.

Безопасность человека — такое состояние человека, когда действие внешних и внутренних факторов не приводит к смерти, ухудшению функционирования и развития организма, сознания, психики и человека в целом, и не препятствуют достижению определенных желательных для человека целей.

Таким образом, безопасность – это, в первую очередь, ощущение человека, что ему ничего не угрожает. Вместе с тем это и результат деятельности различных элементов государственной системы защиты жизненно важных интересов личности, общества и государства. Это и совокупность накопленных обществом методик выживания в экстремальных и чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени.

В связи с тем, что жизнедеятельность человека является потенциально опасной, в мировой практике в настоящее время отвергнута концепция абсолютной безопасности и находит признание концепция приемлемого риска.

Приемлемый риск – предельная величина риска, при которой защитные мероприятия позволяют поддерживать заданный уровень безопасности.

Таким образом, приемлемый риск представляет собой компромисс между уровнем безопасности и возможностями её достижения. Он сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты.

Что в себя включает среда обитания?

Местообитание состоит из физических факторов, таких как почва, влажность, температура и интенсивность солнечного света, а также биотических факторов, таких как наличие пищи, и присутствие или отсутствие хищников. Каждый организм имеет определенные условия обитания, в которых он будет процветать, но некоторые из них терпимы к широким вариациям, в то время как другие очень требовательные к конкретным условиям. Местообитание не обязательно является географическим районом, оно может быть внутренней частью стебля, гнилым бревном, скалой или скоплением мха, а для паразитического организма оно является частью тела хозяина (например, пищеварительный тракт).