Anthropogene Faktoren - Reihe von Faktoren Umfeld verursacht durch zufällige oder vorsätzliche menschliche Aktivität während der Zeit seines Bestehens.

Arten anthropogener Faktoren:

· körperlich - Nutzung der Kernenergie, Reisen in Zügen und Flugzeugen, Einfluss von Lärm und Vibrationen usw.;

· chemisch - Einsatz von Mineraldüngern und Pestiziden, Verschmutzung der Erdhülle durch Industrie- und Verkehrsabfälle; Rauchen, Alkohol- und Drogenkonsum, übermäßiger Konsum Medikamente;

· Sozial - im Zusammenhang mit Beziehungen zwischen Menschen und dem Leben in der Gesellschaft.

· In den letzten Jahrzehnten hat der Einfluss anthropogener Faktoren stark zugenommen, was zur Entstehung globaler Faktoren geführt hat Umweltprobleme: Treibhauseffekt, saurer Regen, Zerstörung von Wäldern und Wüstenbildung von Gebieten, Verschmutzung der Umwelt mit Schadstoffen, Verringerung der biologischen Vielfalt des Planeten.

Menschlicher Lebensraum. Anthropogene Faktoren beeinflussen die menschliche Umwelt. Da er ein biosoziales Lebewesen ist, unterscheiden sie zwischen natürlichen und sozialen Lebensräumen.

Natürlicher Lebensraum gibt einem Menschen Gesundheit und Material für Arbeitstätigkeit steht in enger Wechselwirkung damit: Der Mensch verändert im Laufe seiner Tätigkeit ständig die natürliche Umwelt; Die veränderte natürliche Umwelt wirkt sich wiederum auf den Menschen aus.

Eine Person kommuniziert ständig mit anderen Menschen und geht auf sie ein zwischenmenschliche Beziehungen, was bestimmt soziales Umfeld . Kommunikation kann sein günstig(Beitrag zur persönlichen Entwicklung) und ungünstig(was zu psychischer Überlastung und Zusammenbrüchen, zum Erwerb schädlicher Gewohnheiten führt - Alkoholismus, Drogensucht usw.).

Abiotische Umwelt (Umweltfaktoren) - Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Bedingungen in der anorganischen Umgebung, die sich auf den Körper auswirken. (Licht, Temperatur, Wind, Luft, Druck, Luftfeuchtigkeit usw.)

Zum Beispiel: Ansammlung giftiger und chemische Elemente, Austrocknung von Stauseen bei Dürre, zunehmende Tageslichtstunden, intensive ultraviolette Strahlung.

ABIOTISCHEN FAKTOREN, verschiedene Faktoren, die nichts mit lebenden Organismen zu tun haben.

Licht - das wichtigste abiotischer Faktor, mit dem alles Leben auf der Erde verbunden ist. Im Spektrum Sonnenlicht Es werden drei biologisch ungleiche Gebiete identifiziert. Ultraviolett, sichtbar und Infrarot.

Alle Pflanzen können in Bezug auf Licht in folgende Gruppen eingeteilt werden:

■ lichtliebende Pflanzen - Heliophyten(aus dem Griechischen „helios“ – Sonne und phyton – Pflanze);

■ Schattenpflanzen - Sciophyten(aus dem Griechischen „scia“ – Schatten und „phyton“ – Pflanze);

■ schattentolerante Pflanzen – fakultative Heliophyten.

Temperatur An Erdoberfläche hängt von der geografischen Breite und der Höhe über dem Meeresspiegel ab. Darüber hinaus ändert es sich mit den Jahreszeiten. In dieser Hinsicht haben Tiere und Pflanzen unterschiedliche Anpassungen an die Temperaturbedingungen. In den meisten Organismen laufen lebenswichtige Prozesse im Bereich von -4°C bis +40…45°C ab

Die fortschrittlichste Thermoregulation erschien erst in höhere Wirbeltiere - Vögel und Säugetiere, was ihnen insgesamt eine breite Ansiedlung verschafft Klimazonen. Sie wurden homöotherme (griechisch g o m o y o s – gleich) Organismen genannt.

7. Das Konzept der Bevölkerung. Struktur, System, Eigenschaften und Dynamik von Populationen. Homöostase von Populationen.

9. Das Konzept einer ökologischen Nische. Gesetz des Wettbewerbsausschlusses G. F. Gause.

ökologische Nische- Dies ist die Gesamtheit aller Verbindungen einer Art mit ihrem Lebensraum, die die Existenz und Fortpflanzung von Individuen einer bestimmten Art in der Natur gewährleisten.
Der Begriff „ökologische Nische“ wurde 1917 von J. Grinnell vorgeschlagen, um die räumliche Verteilung intraspezifischer ökologischer Gruppen zu charakterisieren.
Das Konzept einer ökologischen Nische stand zunächst dem Konzept des Lebensraums nahe. Doch 1927 definierte C. Elton eine ökologische Nische als die Position einer Art in einer Gemeinschaft und betonte dabei die besondere Bedeutung trophischer Beziehungen. Der heimische Ökologe G.F. Gause erweiterte diese Definition: Eine ökologische Nische ist der Platz einer Art in einem Ökosystem.
1984 identifizierten S. Spurr und B. Barnes drei Komponenten einer Nische: räumlich (wo), zeitlich (wann) und funktional (wie). Dieses Nischenkonzept betont die Bedeutung sowohl der räumlichen als auch der zeitlichen Komponenten der Nische, einschließlich ihrer saisonalen und tageszeitlichen Veränderungen, unter Berücksichtigung des circan und circadianen Biorhythmus.

Oft wird eine bildliche Definition einer ökologischen Nische verwendet: Ein Lebensraum ist die Adresse einer Art und eine ökologische Nische ist ihr Beruf (Yu. Odum).

Das Prinzip des Wettbewerbsausschlusses; (=Gauze-Theorem; =Gauze-Gesetz)
Das Ausschlussprinzip von Gause – in der Ökologie – ist ein Gesetz, nach dem zwei Arten nicht im selben Gebiet existieren können, wenn sie dieselbe ökologische Nische besetzen.

Im Zusammenhang mit diesem Prinzip und begrenzten Möglichkeiten zur räumlich-zeitlichen Trennung entwickelt eine der Arten eine neue ökologische Nische oder verschwindet.
Der Grundsatz des Wettbewerbsausschlusses enthält zwei allgemeine Bestimmungen Zugehörigkeit zu sympatrischen Arten:

1) Wenn zwei Arten dieselbe ökologische Nische besetzen, ist es fast sicher, dass eine von ihnen der anderen in dieser Nische überlegen ist und schließlich die weniger angepassten Arten verdrängen wird. Oder prägnanter: „Die Koexistenz zwischen perfekten Konkurrenten ist unmöglich“ (Hardin, 1960*). Die zweite Position folgt aus der ersten;

2) Wenn zwei Arten in einem stabilen Gleichgewichtszustand koexistieren, müssen sie ökologisch differenziert werden, damit sie unterschiedliche Nischen besetzen können. ,

Das Prinzip des Konkurrenzausschlusses kann auf unterschiedliche Weise behandelt werden: als Axiom und als empirische Verallgemeinerung. Wenn wir es als Axiom betrachten, dann ist es logisch, konsistent und erweist sich als sehr heuristisch. Wenn wir es als empirische Verallgemeinerung betrachten, ist es in weiten Grenzen gültig, aber nicht universell.
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Interspezifische Konkurrenz kann in gemischten Laborpopulationen oder in beobachtet werden natürliche Gemeinschaften. Dazu reicht es aus, eine Art künstlich zu entfernen und zu überwachen, ob sich die Häufigkeit einer anderen sympatrischen Art mit ähnlichen ökologischen Bedürfnissen verändert. Wenn die Häufigkeit dieser anderen Art nach der Entfernung der ersten Art zunimmt, können wir daraus schließen, dass sie zuvor durch interspezifische Konkurrenz unterdrückt wurde.

Dieses Ergebnis wurde in gemischten Laborpopulationen von Paramecium aurelia und P. caudatum (Gause, 1934*) und in natürlichen Küstengemeinschaften von Seepocken (Chthamalus und Balanus) (Connell, 1961*) sowie in einer Reihe relativ neuer Studien erzielt , zum Beispiel bei Sakkulatspringern und Lungensalamandern (Lemen und Freeman, 1983; Hairston, 1983*).

Interspezifischer Wettbewerb manifestiert sich in zwei großen Aspekten, die als Konsumwettbewerb und Interferenzwettbewerb bezeichnet werden können. Der erste Aspekt ist die passive Nutzung verschiedene Typen die gleiche Ressource.

Zum Beispiel zwischen verschiedene Arten Sträucher in einer Wüstengemeinschaft sind wahrscheinlich einem passiven oder nicht aggressiven Wettbewerb um begrenzte Bodenfeuchtigkeitsressourcen ausgesetzt. Arten von Geospiza und anderen Bodenfinken Galapagos Inseln konkurrieren um Nahrung, und dieser Wettbewerb - Wichtiger Faktor, die ihre ökologische und geografische Verteilung über mehrere Inseln bestimmt (Lack, 1947; B. R. Grant, P. R. Grant, 1982; P. R. Grant, 1986*).

Der zweite Aspekt, der dem ersten oft überlagert ist, ist die direkte Unterdrückung einer Art durch eine andere, mit ihr konkurrierende Art.

Die Blätter einiger Pflanzenarten produzieren Substanzen, die in den Boden gelangen und die Keimung und das Wachstum benachbarter Pflanzen hemmen (Muller, 1966; 1970; Whittaker, Feeny, 1971*). Bei Tieren kann die Unterdrückung einer Art durch eine andere durch aggressives Verhalten oder die Behauptung von Überlegenheit aufgrund von Angriffsdrohungen erreicht werden. In der Mojave-Wüste (Kalifornien und Nevada) konkurrieren einheimische Dickhornschafe (Ovis sapadensis) und wilde Esel (Equus asinus) um Wasser und Nahrung. Bei direkten Konfrontationen dominieren Esel gegenüber Widdern: Wenn sich Esel Wasserquellen nähern, die von Widdern besetzt sind, weichen diese ihnen aus und verlassen manchmal sogar das Gebiet (Laycock, 1974; siehe auch Monson und Summer, 1980*).

Ausbeutender Wettbewerb hat in der theoretischen Ökologie große Aufmerksamkeit erhalten, aber wie Hairston (1983*) betont, ist Interferenzwettbewerb wahrscheinlich für jede bestimmte Art vorteilhafter.

10. Nahrungsketten, Nahrungsnetze, trophische Ebenen. Ökologische Pyramiden.

11. Das Konzept eines Ökosystems. Zyklische und Richtungsänderungen in Ökosystemen. Struktur und biologische Produktivität von Ökosystemen.

12. Agrarökosysteme und ihre Merkmale. Stabilität und Instabilität von Ökosystemen.

13. Ökosysteme und Biogeozänosen. Die Theorie der Biogeozänologie von V. N. Sukachev.

14. Dynamik und Probleme der Ökosystemstabilität. Ökologische Sukzession: Klassifizierung und Typen.

15. Biosphäre als höchste Organisationsebene lebender Systeme. Grenzen der Biosphäre.

Die Biosphäre ist eine organisierte, definierte Hülle Erdkruste mit dem Leben verbunden.“ Grundlage des Konzepts der Biosphäre ist die Idee der lebenden Materie. Mehr als 90 % aller lebenden Materie ist terrestrische Vegetation.

Die Hauptquelle der Biochemie. Aktivitäten von Organismen – Sonnenenergie, die im Prozess der Photosynthese verwendet wird, ist grün. Pflanzen und einige Mikroorganismen. Bio schaffen eine Substanz, die andere Organismen mit Nahrung und Energie versorgt. Die Photosynthese führte zur Anreicherung von freiem Sauerstoff in der Atmosphäre und zur Bildung einer Ozonschicht, die vor ultravioletter und kosmischer Strahlung schützt. Es erhält die moderne Gaszusammensetzung der Atmosphäre aufrecht. Lebende Organismen und ihr Lebensraum bilden integrale Biogeozänosesysteme.

Die höchste Organisationsebene des Lebens auf dem Planeten Erde ist die Biosphäre. Dieser Begriff wurde 1875 eingeführt. Es wurde erstmals vom österreichischen Geologen E. Suess verwendet. Die Lehre von der Biosphäre als biologischem System entstand jedoch in den 20er Jahren dieses Jahrhunderts, ihr Autor ist der sowjetische Wissenschaftler V.I. Die Biosphäre ist die Hülle der Erde, in der lebende Organismen existierten und existieren und an deren Entstehung sie eine wichtige Rolle spielten und spielen. Die Biosphäre hat ihre Grenzen, die durch die Ausbreitung des Lebens bestimmt werden. V.I. Wernadskij unterschied drei Lebensbereiche in der Biosphäre:

Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle der Erde. Es ist nicht vollständig von Leben bewohnt; ultraviolette Strahlung verhindert seine Ausbreitung. Die Grenze der Biosphäre in der Atmosphäre liegt in einer Höhe von etwa 25–27 km, wo sich die Ozonschicht befindet, die etwa 99 % der ultravioletten Strahlen absorbiert. Am dichtesten besiedelt ist die Bodenschicht der Atmosphäre (1–1,5 km, in den Bergen bis zu 6 km über dem Meeresspiegel).
Die Lithosphäre ist die feste Hülle der Erde. Es ist auch nicht vollständig von lebenden Organismen besiedelt. Verbreiten
Die Existenz von Leben wird hier durch die Temperatur begrenzt, die mit der Tiefe allmählich zunimmt und bei Erreichen von 100 °C den Übergang von Wasser vom flüssigen in den gasförmigen Zustand bewirkt. Die maximale Tiefe, in der lebende Organismen in der Lithosphäre vorkommen, beträgt 4 – 4,5 km. Dies ist die Grenze der Biosphäre in der Lithosphäre.
3. Die Hydrosphäre ist die flüssige Hülle der Erde. Es ist vollständig mit Leben bevölkert. Wernadskij zog die Grenze der Biosphäre in der Hydrosphäre unterhalb des Meeresbodens, da der Boden ein Produkt der lebenswichtigen Aktivität lebender Organismen ist.
Die Biosphäre ist ein gigantisches biologisches System, das aus einer Vielzahl von Bestandteilen besteht, die sich nur äußerst schwer einzeln charakterisieren lassen. Wernadskij schlug vor, alles, was zur Biosphäre gehört, je nach Herkunft der Substanz in Gruppen zusammenzufassen. Er identifizierte sieben Gruppen von Materie: 1) lebende Materie ist die Gesamtheit aller Produzenten, Konsumenten und Zersetzer, die in der Biosphäre leben; 2) Inerte Materie ist eine Ansammlung von Substanzen, an deren Bildung lebende Organismen nicht beteiligt waren, bevor das Leben auf der Erde entstand (Berge, Felsen, Vulkanausbrüche); 3) Eine biogene Substanz ist eine Reihe von Substanzen, die von den Organismen selbst gebildet werden oder Produkte ihrer lebenswichtigen Aktivität sind ( Kohle, Öl, Kalkstein, Torf und andere Mineralien); 4) bioinerte Materie ist eine Substanz, die ein System des dynamischen Gleichgewichts zwischen lebender und inerter Materie (Boden, Verwitterungskruste) darstellt; 5) Eine radioaktive Substanz ist eine Ansammlung aller isotopischen Elemente in einem Zustand radioaktiver Zerfall; 6) Die Substanz verstreuter Atome ist die Gesamtheit aller Elemente, die sich im atomaren Zustand befinden und nicht Teil einer anderen Substanz sind; 7) Kosmische Materie ist eine Ansammlung von Stoffen, die aus dem Weltraum in die Biosphäre gelangen und kosmischen Ursprungs sind (Meteoriten, kosmischer Staub).
Wernadskij glaubte, dass lebende Materie die wichtigste transformative Rolle in der Biosphäre spielt.

16. Die Rolle des Menschen in der Evolution der Biosphäre. Beeinflussen Menschliche Aktivität An moderne Prozesse in der Biosphäre.

17. Lebende Materie der Biosphäre nach V.I. Wernadskij, seine Merkmale. Das Konzept der Noosphäre nach V.I.

18. Konzept, Ursachen und Haupttrends der modernen Umweltkrise.

19. Verringerung der genetischen Vielfalt, Verlust des Genpools. Bevölkerungswachstum und Urbanisierung.

20. Klassifizierung natürliche Ressourcen. Erschöpfliche und unerschöpfliche natürliche Ressourcen.

Natürliche Ressourcen sind: --- erschöpfbar – unterteilt in nicht erneuerbare, relativ erneuerbare (Boden, Wälder) und erneuerbare (Tiere). --- unerschöpflich – Luft, Sonnenenergie, Wasser, Boden

21. Quellen und Ausmaß der Luftverschmutzung. Saurer Niederschlag.

22. Energieressourcen der Welt. Alternative Quellen Energie.

23. Treibhauseffekt. Zustand des Ozonschirms.

24. eine kurze Beschreibung von Kohlenstoffzyklus. Stagnation der Zirkulation.

25. Stickstoffkreislauf. Stickstofffixierer. Eine kurze Beschreibung von.

26. Der Wasserkreislauf in der Natur. Eine kurze Beschreibung von.

27. Definition des biogeochemischen Kreislaufs. Liste der Hauptzyklen.

28. Energiefluss und Nährstoffkreisläufe in einem Ökosystem (Diagramm).

29. Liste der wichtigsten bodenbildenden Faktoren (nach Dokuchaev).

30. „Ökologische Nachfolge“. „Höhepunktgemeinschaft“ Definitionen. Beispiele.

31. Grundprinzipien der natürlichen Struktur der Biosphäre.

32. Internationales „Rotes Buch“. Arten von Naturgebieten.

33. Haupt Klimazonen Globus(Kurzliste nach G. Walter).

34. Verschmutzung des Meerwassers: Ausmaß, Zusammensetzung der Schadstoffe, Folgen.

35. Entwaldung: Ausmaß, Folgen.

36. Das Prinzip der Aufteilung der Humanökologie in die Ökologie des Menschen als Organismus und die Sozialökologie. Humanökologie als Autökologie des Organismus.

37. Biologische Umweltverschmutzung. MPC.

38. Klassifizierung der in Gewässer eingeleiteten Schadstoffe.

39. Umweltfaktoren, Krankheiten verursachen Verdauungsorgane, Kreislauforgane, die bösartige Neubildungen verursachen können.

40. Rationierung: Konzept, Arten, maximal zulässige Konzentrationen „Smog“: Konzept, Gründe für seine Entstehung, Schaden.

41. Bevölkerungsexplosion und ihre Gefahr für den aktuellen Zustand der Biosphäre. Urbanisierung und ihre negativen Folgen.

42. Das Konzept der „nachhaltigen Entwicklung“. Perspektiven für das Konzept der „nachhaltigen Entwicklung“ für die „goldene Milliarde“ der Bevölkerung wirtschaftlich entwickelter Länder.

43. Reserven: Funktionen und Bedeutungen. Arten von Naturschutzgebieten und ihre Anzahl in der Russischen Föderation, den USA, Deutschland, Kanada.

Doch leider haben seine Handlungen nicht immer positive Auswirkungen, sodass wir anthropogene Umweltfaktoren beobachten können.

Herkömmlicherweise werden sie in indirekte und direkte unterteilt, was zusammen eine Vorstellung vom menschlichen Einfluss auf Veränderungen gibt organische Welt. Als markantes Beispiel für direkten Einfluss kann das Erschießen von Tieren, das Fischen usw. angesehen werden. Das Bild sieht mit etwas anders aus indirekte Wirkung menschliche Aktivität, denn hier werden wir über die Veränderungen sprechen, die sich aus industriellen Eingriffen ergeben natürlicher Verlauf natürliche Prozesse.

Somit sind anthropogene Faktoren eine direkte oder indirekte Folge menschlichen Handelns. Um Komfort und Bequemlichkeit für das Leben zu schaffen, verändern Menschen daher die Landschaft, die chemische und physikalische Zusammensetzung der Hydrosphäre und Atmosphäre und beeinflussen das Klima. Schließlich handelt es sich um einen der schwerwiegendsten Eingriffe, der unmittelbare und erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit und die Vitalfunktionen des Menschen selbst hat.

Anthropogene Faktoren werden üblicherweise in verschiedene Typen unterteilt: physikalische, biologische, chemische und soziale. Der Mensch entwickelt sich ständig weiter, daher sind seine Aktivitäten mit kontinuierlichen Prozessen verbunden, bei denen Atomenergie, Mineraldünger und Chemikalien zum Einsatz kommen. Am Ende ist es der Mann selbst, der missbraucht schlechte Angewohnheiten: Rauchen, Alkohol, Drogen usw.

Wir sollten nicht vergessen, dass anthropogene Faktoren einen großen Einfluss auf die Umwelt des Menschen selbst haben und die geistige und körperliche Gesundheit von uns allen direkt davon abhängt. Besonders deutlich wurde dies in den letzten Jahrzehnten, als eine starke Zunahme anthropogener Faktoren zu verzeichnen war. Wir haben bereits das Verschwinden einiger Tier- und Pflanzenarten auf der Erde und einen allgemeinen Rückgang der biologischen Vielfalt auf dem Planeten erlebt.

Der Mensch ist ein biosoziales Wesen, daher können wir sein soziales Leben und seinen Lebensraum unterscheiden. Der Mensch steht und bleibt je nach Zustand seines Körpers in ständigem engem Kontakt mit anderen Lebewesen. Zunächst kann man sagen, dass anthropogene Faktoren die Lebensqualität und Entwicklung eines Menschen am positivsten beeinflussen können, aber auch zu extremen Auswirkungen führen können nachteilige Folgen, für die es sich auch lohnt, in großem Umfang Verantwortung zu übernehmen.

Ich möchte die physikalischen Umweltfaktoren, zu denen Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Strahlung, Druck, Ultraschall und Filtration gehören, nicht aus den Augen verlieren. Das gilt natürlich für alle biologische Arten Es gibt eine eigene optimale Temperatur für Leben und Entwicklung, daher beeinflusst dies in erster Linie das Überleben vieler Organismen. Die Luftfeuchtigkeit ist ein ebenso wichtiger Faktor, weshalb die Kontrolle des Wassergehalts in den Körperzellen als vorrangige Voraussetzung für die Schaffung günstiger Lebensbedingungen angesehen wird.

Lebende Organismen reagieren sofort auf Veränderungen der Umweltbedingungen, daher ist es so wichtig, maximalen Komfort und günstige Lebensbedingungen zu bieten. Es hängt nur von uns ab, unter welchen Bedingungen wir und unsere Kinder leben werden.

Einfache Zahlen Man sagt, dass 50 % unserer Gesundheit von unserem Lebensstil abhängt, die nächsten 20 % von unserer Umwelt, weitere 17 % verdanken wir der Vererbung und nur etwa 8 % von den Gesundheitsbehörden. unser Essen, physische Aktivität, Kommunikation mit der Außenwelt – das sind die wichtigsten Bedingungen, die die Stärkung des Körpers beeinflussen.

Die bedeutendste Gruppe von Faktoren, die derzeit die Umwelt intensiv verändern, steht in direktem Zusammenhang mit vielfältigen menschlichen Aktivitäten.

Die menschliche Entwicklung auf dem Planeten war schon immer mit Auswirkungen auf die Umwelt verbunden, doch heute hat sich dieser Prozess erheblich beschleunigt.

Anthropogene Faktoren umfassen alle Auswirkungen (sowohl direkte als auch indirekte) des Menschen auf die Umwelt – Organismen, Biogeozänosen, Landschaften usw.

Indem der Mensch die Natur neu gestaltet und an seine Bedürfnisse anpasst, verändert er den Lebensraum von Tieren und Pflanzen und beeinflusst dadurch deren Leben. Die Auswirkungen können direkt, indirekt und zufällig sein.

Direkte Auswirkung direkt auf lebende Organismen gerichtet. Beispielsweise haben nicht nachhaltige Fischerei und Jagd die Anzahl zahlreicher Arten stark reduziert. Die wachsende Kraft und das beschleunigte Tempo der Veränderungen in der Natur durch den Menschen erfordern ihren Schutz.

Indirekte Auswirkungen durchgeführt durch Veränderung von Landschaften, Klima, physikalischem Zustand und Chemie der Atmosphäre und Gewässer, der Struktur der Erdoberfläche, Böden, Vegetation und Tierwelt. Der Mensch vernichtet oder verdrängt bewusst und unbewusst bestimmte Pflanzen- und Tierarten, verbreitet andere oder schafft günstige Bedingungen für sie. Der Mensch hat eine weitgehend neue Umgebung für Kulturpflanzen und Haustiere geschaffen und damit die Produktivität entwickelter Gebiete erheblich gesteigert. Dies schloss jedoch die Möglichkeit der Existenz vieler Wildarten aus.

Fairerweise muss man sagen, dass viele Tier- und Pflanzenarten auch ohne menschliches Eingreifen vom Erdboden verschwunden sind. Jede Art hat, wie ein einzelner Organismus, ihre eigene Jugend, Blüte, ihr eigenes Alter und ihren eigenen Tod – ein natürlicher Prozess. In der Natur geschieht dies jedoch langsam, und normalerweise haben die ausscheidenden Arten Zeit, durch neue, besser an die Lebensbedingungen angepasste Arten ersetzt zu werden. Der Mensch hat den Prozess des Aussterbens so stark beschleunigt, dass die Evolution revolutionären, unumkehrbaren Transformationen Platz gemacht hat.

Anthropogene Faktoren - die Gesamtheit verschiedener menschlicher Einwirkungen auf Nichtlebende und Tierwelt. Erst durch seine bloße physische Existenz hat der Mensch einen spürbaren Einfluss auf seine Umwelt: Beim Atmen gibt er jährlich 1·10 12 kg CO 2 an die Atmosphäre ab und nimmt über 5-10 15 kcal mit der Nahrung auf.

Durch den Einfluss des Menschen verändern sich das Klima, die Oberflächentopographie, chemische Zusammensetzung Atmosphäre, Arten verschwinden und natürliche Ökosysteme usw. Der wichtigste anthropogene Faktor für die Natur ist die Urbanisierung.

Anthropogene Aktivitäten haben einen erheblichen Einfluss auf Klimafaktoren und verändern deren Regime. Beispielsweise kommt es zu massiven Emissionen fester und flüssiger Partikel in die Atmosphäre Industrieunternehmen kann die Ausbreitungsart der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre dramatisch verändern und den Wärmefluss zur Erdoberfläche verringern. Zerstörung von Wäldern und anderer Vegetation, Schaffung großer künstlicher Stauseen ehemalige Gebiete Land erhöht die Reflexion von Energie, und Staubverschmutzung, beispielsweise Schnee und Eis, erhöht im Gegenteil die Absorption, was zu deren intensivem Schmelzen führt.

Die Biosphäre wird in viel stärkerem Maße beeinflusst Produktionstätigkeit von Leuten. Als Ergebnis dieser Aktivität kommt es zu Entlastung, Zusammensetzung der Erdkruste und Atmosphäre, Klimawandel und Umverteilung. frisches Wasser, natürliche Ökosysteme verschwinden und künstliche Agrar- und Technoökosysteme werden geschaffen und kultiviert Kulturpflanzen, Tiere werden domestiziert usw.

Der menschliche Einfluss kann direkt und indirekt sein. Beispielsweise hat das Abholzen und Entwurzeln von Wäldern nicht nur eine direkte, sondern auch eine indirekte Wirkung – die Lebensbedingungen von Vögeln und Tieren verändern sich. Schätzungen zufolge hat der Mensch seit 1600 162 Vogelarten, über 100 Säugetierarten und viele andere Pflanzen- und Tierarten ausgerottet. Andererseits entstehen dadurch neue Pflanzen- und Tierrassen und steigern deren Ertrag und Produktivität. Die künstliche Umsiedlung von Pflanzen und Tieren beeinträchtigt auch das Leben von Ökosystemen. So vermehrten sich die nach Australien gebrachten Kaninchen so stark, dass sie der Landwirtschaft enormen Schaden zufügten.

Der offensichtlichste Ausdruck des anthropogenen Einflusses auf die Biosphäre ist die Umweltverschmutzung. Durch die zunehmende Unterwerfung der Natur durch den Menschen nimmt die Bedeutung anthropogener Faktoren stetig zu.

Menschliche Aktivität ist eine Reihe von Transformationen durch den Menschen für seine eigenen natürlichen Zwecke Umweltfaktoren und die Schaffung neuer, die es zuvor in der Natur nicht gab. Das Schmelzen von Metallen aus Erzen und die Herstellung von Geräten sind ohne die Erzeugung hoher Temperaturen, Drücke und starker elektromagnetischer Felder nicht möglich. Um hohe Erträge landwirtschaftlicher Nutzpflanzen zu erzielen und aufrechtzuerhalten, ist die Produktion von Düngemitteln und -mitteln erforderlich Chemikalienschutz Pflanzen vor Schädlingen und Krankheitserregern. Chemotherapie und Physiotherapie sind aus der modernen Gesundheitsversorgung nicht mehr wegzudenken.

Errungenschaften des wissenschaftlichen und technischen Fortschritts wurden für politische und wirtschaftliche Zwecke genutzt, was sich in der Entstehung besonderer Umweltfaktoren äußerte, die sich auf Menschen und ihr Eigentum auswirken: von Feuerarme zu Mitteln massiver physikalischer, chemischer und biologischer Einflussnahme. In diesem Fall sprechen sie von einer Reihe anthropotroper (auf die es abzielt). menschlicher Körper) und anthropozid wirkende Faktoren, die Umweltverschmutzung verursachen.

Andererseits entstehen bei der Ausbeutung und Verarbeitung natürlicher Ressourcen zusätzlich zu solchen zielgerichteten Faktoren zwangsläufig chemische Nebenprodukte und Zonen mit einem hohen Maß an physikalischen Faktoren. Bei Unfällen und Katastrophen können diese Prozesse abrupt ablaufen und schwerwiegende Folgen für die Umwelt und das Material haben. Daher war es notwendig, Mittel und Wege zum Schutz der Menschen vor gefährlichen und schädlichen Faktoren zu schaffen, was nun im oben genannten System der Lebenssicherheit umgesetzt wurde.

Ökologische Plastizität. Trotz der großen Vielfalt an Umweltfaktoren lassen sich in der Art ihrer Auswirkungen und in den Reaktionen lebender Organismen eine Reihe allgemeiner Muster erkennen.

Die Wirkung von Faktoren hängt nicht nur von der Art ihrer Wirkung (Qualität) ab, sondern auch vom quantitativen Wert, den Organismen wahrnehmen – hohe oder niedrige Temperatur, Beleuchtungsgrad, Luftfeuchtigkeit, Nahrungsmenge usw. Im Laufe der Evolution hat sich die Fähigkeit von Organismen entwickelt, sich innerhalb bestimmter quantitativer Grenzen an Umweltfaktoren anzupassen. Eine Abnahme oder Steigerung des Wertes eines Faktors über diese Grenzen hinaus hemmt die Lebensaktivität, und wenn ein bestimmtes Mindest- oder Höchstniveau erreicht wird, kommt es zum Tod von Organismen.

Die Wirkungsbereiche eines Umweltfaktors und die theoretische Abhängigkeit der Lebensaktivität eines Organismus, einer Population oder einer Gemeinschaft hängen von der quantitativen Wertigkeit des Faktors ab. Der quantitative Bereich jedes Umweltfaktors, der für das Leben am günstigsten ist, wird als ökologisches Optimum (lat.) bezeichnet. Ortimus - der beste). Faktorwerte, die in der Depressionszone liegen, werden als Umweltpessimum (am schlechtesten) bezeichnet.

Es werden jeweils die minimalen und maximalen Werte des Faktors genannt, bei dem der Tod eintritt ökologisches Minimum Und ökologisches Maximum

Alle Arten von Organismen, Populationen oder Gemeinschaften sind beispielsweise an die Existenz in einem bestimmten Temperaturbereich angepasst.

Die Fähigkeit von Organismen, sich an das Leben in einer bestimmten Reihe von Umweltfaktoren anzupassen, wird als ökologische Plastizität bezeichnet.

Je breiter das Spektrum an Umweltfaktoren ist, in denen ein bestimmter Organismus leben kann, desto größer ist seine ökologische Plastizität.

Je nach Plastizitätsgrad werden zwei Arten von Organismen unterschieden: Stenobiont (Stenoeca) und Eurybiont (Eurieca).

Stenobionten- und Eurybionten-Organismen unterscheiden sich in der Bandbreite der Umweltfaktoren, in denen sie leben können.

Stenobionten(GR. Stenos- eng, eng) oder eng angepasste Arten können nur mit geringen Abweichungen existieren

Faktor vom optimalen Wert.

Eurybiont(GR. eyrys - breit) sind weithin angepasste Organismen, die großen Amplituden von Umweltfaktorschwankungen standhalten können.

Historisch gesehen sind Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen, die sich an Umweltfaktoren anpassen, entsprechend verteilt verschiedene Umgebungen, die die gesamte Vielfalt der Ökosysteme bilden, die die Biosphäre der Erde bilden.

Limitierende Faktoren. Die Idee limitierender Faktoren basiert auf zwei Gesetzen der Ökologie: das Gesetz des Minimums und das Gesetz der Toleranz.

Gesetz des Minimums. Mitte des letzten Jahrhunderts Deutscher Chemiker Yu. Liebig (1840) untersuchte die Wirkung von Nährstoffen auf das Pflanzenwachstum und entdeckte, dass der Ertrag nicht von den benötigten Nährstoffen abhängt große Mengen und in Hülle und Fülle vorhanden sind (z. B. CO 2 und H 2 0), und von solchen, die die Pflanze zwar in geringeren Mengen benötigt, im Boden jedoch praktisch nicht vorhanden oder unzugänglich sind (z. B. Phosphor, Zink, Bor) .

Liebig formulierte dieses Muster wie folgt: „Das Wachstum einer Pflanze hängt von den darin enthaltenen Nährstoffen ab mindestens hinzufügen" Diese Schlussfolgerung wurde später bekannt als Liebigs Gesetz des Minimums und wurde auf viele andere Umweltfaktoren ausgeweitet. Wärme, Licht, Wasser, Sauerstoff und andere Faktoren können die Entwicklung von Organismen einschränken oder einschränken, wenn ihr Wert dem ökologischen Minimum entspricht. Beispielsweise stirbt der tropische Fisch Kaiserfisch, wenn die Wassertemperatur unter 16 °C sinkt. Und die Entwicklung von Algen in Tiefseeökosystemen wird durch die Eindringtiefe des Sonnenlichts begrenzt: In den unteren Schichten gibt es keine Algen.

Das Liebigsche Minimumgesetz lässt sich allgemein wie folgt formulieren: Wachstum und Entwicklung von Organismen hängen in erster Linie von jenen Umweltfaktoren ab, deren Werte sich dem ökologischen Minimum nähern.

Untersuchungen haben gezeigt, dass das Gesetz des Minimums zwei Einschränkungen aufweist, die bei der praktischen Anwendung berücksichtigt werden sollten.

Die erste Einschränkung besteht darin, dass das Liebigsche Gesetz nur unter Bedingungen eines stationären Zustands des Systems streng anwendbar ist. Beispielsweise wird in einem bestimmten Gewässer das Algenwachstum unter natürlichen Bedingungen durch einen Mangel an Phosphaten eingeschränkt. Stickstoffverbindungen kommen im Wasser im Überschuss vor. Wenn sie anfangen, in dieses Reservoir zu kippen Abwasser Bei einem hohen Gehalt an mineralischem Phosphor kann das Reservoir „aufblühen“. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis eines der Elemente bis zum restriktiven Minimum verbraucht ist. Nun kann es sich um Stickstoff handeln, wenn weiterhin Phosphor zugeführt wird. Im Übergangsmoment (wenn noch genügend Stickstoff und Phosphor vorhanden sind) wird der minimale Effekt nicht beobachtet, d. h. keines dieser Elemente beeinflusst das Algenwachstum.

Die zweite Einschränkung betrifft das Zusammenspiel mehrerer Faktoren. Manchmal ist der Körper in der Lage, das fehlende Element durch ein anderes, chemisch ähnliches zu ersetzen. So kann es an Orten, an denen viel Strontium vorhanden ist, in Molluskenschalen Kalzium ersetzen, wenn es an letzterem mangelt. Oder beispielsweise verringert sich der Bedarf an Zink bei manchen Pflanzen, wenn sie im Schatten wachsen. Daher schränkt eine niedrige Zinkkonzentration das Pflanzenwachstum im Schatten weniger ein als bei hellem Licht. In diesen Fällen kann es sein, dass die begrenzende Wirkung selbst einer unzureichenden Menge des einen oder anderen Elements nicht zum Tragen kommt.

Gesetz der Toleranz(lat . Toleranz- Geduld) wurde vom englischen Biologen W. Shelford (1913) entdeckt, der darauf aufmerksam machte, dass nicht nur solche Umweltfaktoren, deren Werte minimal sind, sondern auch solche, die durch ein ökologisches Maximum gekennzeichnet sind, die Entwicklung einschränken können lebende Organismen. Überschüssige Wärme, Licht, Wasser und sogar Nährstoffe können ebenso zerstörerisch sein wie ihr Mangel. V. Shelford nannte den Bereich des Umweltfaktors zwischen Minimum und Maximum Grenze der Toleranz.

Die Toleranzgrenze beschreibt die Amplitude der Faktorschwankungen, die eine möglichst erfüllte Existenz der Bevölkerung gewährleistet. Einzelpersonen können leicht unterschiedliche Toleranzbereiche haben.

Später wurden für viele Pflanzen und Tiere Toleranzgrenzen für verschiedene Umweltfaktoren festgelegt. Die Gesetze von J. Liebig und W. Shelford trugen dazu bei, viele Phänomene und die Verbreitung von Organismen in der Natur zu verstehen. Organismen können nicht überall verbreitet werden, da Populationen eine gewisse Toleranzgrenze gegenüber Schwankungen der Umweltfaktoren haben.

Das Toleranzgesetz von V. Shelford ist wie folgt formuliert: Das Wachstum und die Entwicklung von Organismen hängen in erster Linie von solchen Umweltfaktoren ab, deren Werte sich dem ökologischen Minimum oder ökologischen Maximum nähern.

Folgendes wurde gefunden:

Organismen mit einer breiten Toleranz gegenüber allen Faktoren sind in der Natur weit verbreitet und häufig kosmopolitisch, beispielsweise viele pathogene Bakterien;

Organismen können für einen Faktor einen breiten Toleranzbereich und für einen anderen einen engen Toleranzbereich aufweisen. Beispielsweise sind Menschen gegenüber dem Fehlen von Nahrungsmitteln toleranter als gegenüber dem Mangel an Wasser, d. h. die Toleranzgrenze für Wasser ist enger als für Nahrungsmittel;

Wenn die Bedingungen für einen der Umweltfaktoren nicht mehr optimal sind, kann sich auch die Toleranzgrenze für andere Faktoren ändern. Beispielsweise benötigt Getreide bei Stickstoffmangel im Boden deutlich mehr Wasser;

Die in der Natur beobachteten tatsächlichen Toleranzgrenzen liegen unter den potenziellen Anpassungsfähigkeiten des Körpers an diesen Faktor. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass in der Natur die Toleranzgrenzen gegenüber den physikalischen Bedingungen der Umwelt durch biotische Zusammenhänge eingeengt werden können: Konkurrenz, Mangel an Bestäubern, Raubtieren usw. Jeder Mensch schöpft sein Potenzial unter günstigen Bedingungen besser aus (Sportler). sich zum Beispiel vor wichtigen Wettkämpfen zum Spezialtraining versammeln). Die unter Laborbedingungen ermittelte potenzielle ökologische Plastizität des Organismus ist größer als die unter natürlichen Bedingungen realisierten Möglichkeiten. Dementsprechend werden potenzielle und realisierte ökologische Nischen unterschieden;

Die Toleranzgrenzen bei brütenden Individuen und Nachkommen sind geringer als bei erwachsenen Individuen, d. h. Weibchen während der Brutzeit und ihre Nachkommen sind weniger robust als erwachsene Organismen. Daher wird die geografische Verbreitung von Wildvögeln häufiger durch den Einfluss des Klimas auf Eier und Küken als auf erwachsene Vögel bestimmt. Die Fürsorge für den Nachwuchs und der sorgfältige Umgang mit der Mutterschaft unterliegen den Naturgesetzen. Leider widersprechen manchmal soziale „Errungenschaften“ diesen Gesetzen;

Extreme (Stress-)Werte eines der Faktoren führen zu einer Verringerung der Toleranzgrenze für andere Faktoren. Wenn erhitztes Wasser in einen Fluss geleitet wird, verbrauchen Fische und andere Organismen fast ihre gesamte Energie für die Stressbewältigung. Ihnen fehlt die Energie, um Nahrung zu beschaffen, sich vor Raubtieren zu schützen und sich zu vermehren, was zu einem allmählichen Aussterben führt. Auch psychischer Stress kann viele somatische (gr. soma- Körperkrankheiten nicht nur beim Menschen, sondern auch bei einigen Tieren (z. B. Hunden). Bei belastenden Werten des Faktors wird die Anpassung daran immer „teurer“.

Viele Organismen sind in der Lage, ihre Toleranz gegenüber einzelnen Faktoren zu verändern, wenn sich die Bedingungen allmählich ändern. Man kann sich zum Beispiel daran gewöhnen hohe Temperatur Wasser im Bad, wenn Sie in warmes Wasser geraten, und dann nach und nach heißes Wasser hinzufügen. Diese Anpassung an eine langsame Faktoränderung ist sinnvoll Schutzeigentum. Aber es kann auch gefährlich sein. Unerwartet und ohne Warnzeichen kann selbst eine kleine Änderung kritisch sein. Es entsteht ein Schwelleneffekt: Der „letzte Strohhalm“ kann tödlich sein. Beispielsweise kann ein dünner Zweig dazu führen, dass der bereits überlastete Rücken eines Kamels bricht.

Wenn sich der Wert mindestens eines der Umweltfaktoren einem Minimum oder Maximum nähert, werden die Existenz und der Wohlstand eines Organismus, einer Bevölkerung oder einer Gemeinschaft davon abhängig, dass dieser Faktor die Lebensaktivität einschränkt.

Ein limitierender Faktor ist jeder Umweltfaktor, der sich den Extremwerten der Toleranzgrenzen nähert oder diese überschreitet. Solche Faktoren, die stark vom Optimum abweichen, werden im Leben von Organismen und biologischen Systemen von größter Bedeutung. Sie sind diejenigen, die die Existenzbedingungen kontrollieren.

Der Wert des Konzepts der limitierenden Faktoren besteht darin, dass es uns ermöglicht, die komplexen Zusammenhänge in Ökosystemen zu verstehen.

Glücklicherweise regulieren nicht alle möglichen Umweltfaktoren das Verhältnis zwischen Umwelt, Organismen und Menschen. Verschiedene limitierende Faktoren erweisen sich in einem bestimmten Zeitraum als vorrangig. Auf diese Faktoren sollte sich der Ökologe bei der Untersuchung und Bewirtschaftung von Ökosystemen konzentrieren. Beispielsweise ist der Sauerstoffgehalt in terrestrischen Lebensräumen hoch und so gut zugänglich, dass er fast nie als limitierender Faktor fungiert (mit Ausnahme großer Höhenlagen und anthropogener Systeme). Sauerstoff ist für Ökologen, die sich für terrestrische Ökosysteme interessieren, von geringem Interesse. Und im Wasser ist es oft ein Faktor, der die Entwicklung lebender Organismen einschränkt (z. B. „Töten“ von Fischen). Daher misst ein Hydrobiologe im Gegensatz zu einem Tierarzt oder Ornithologen immer den Sauerstoffgehalt im Wasser, obwohl Sauerstoff für Landorganismen nicht weniger wichtig ist als für Wasserorganismen.

Limitierende Faktoren bestimmen auch das geografische Verbreitungsgebiet der Art. So wird die Bewegung von Organismen nach Süden in der Regel durch Wärmemangel eingeschränkt. Auch biotische Faktoren schränken häufig die Verbreitung bestimmter Organismen ein. Beispielsweise trugen Feigen, die aus dem Mittelmeerraum nach Kalifornien gebracht wurden, dort keine Früchte, bis man beschloss, eine bestimmte Wespenart dorthin zu bringen – den einzigen Bestäuber dieser Pflanze. Die Identifizierung limitierender Faktoren ist für viele Tätigkeiten, insbesondere in der Landwirtschaft, sehr wichtig. Durch gezielte Einflussnahme auf Randbedingungen lassen sich Pflanzenerträge und Tierproduktivität schnell und effektiv steigern. Beim Weizenanbau auf sauren Böden sind daher keine agronomischen Maßnahmen wirksam, es sei denn, es wird eine Kalkung eingesetzt, die die begrenzende Wirkung der Säuren verringert. Oder wenn Sie Mais auf Böden anbauen, die sehr wenig Phosphor enthalten, selbst wenn ausreichend Wasser, Stickstoff, Kalium und andere Nährstoffe vorhanden sind, hört der Mais auf zu wachsen. Phosphor drin in diesem Fall- Begrenzungsfaktor. Und nur Phosphordünger können die Ernte retten. Pflanzen können an zu viel sterben große Menge Wasser oder überschüssiger Dünger, die in diesem Fall ebenfalls limitierende Faktoren sind.

Die Kenntnis limitierender Faktoren ist der Schlüssel zum Ökosystemmanagement. Allerdings in verschiedene Perioden Leben des Organismus und verschiedene Situationen Als limitierende Faktoren wirken verschiedene Faktoren. Daher kann nur eine geschickte Regulierung der Lebensbedingungen zu wirksamen Managementergebnissen führen.

Interaktion und Kompensation von Faktoren. In der Natur wirken Umweltfaktoren nicht unabhängig voneinander – sie interagieren. Die Analyse des Einflusses eines Faktors auf einen Organismus oder eine Gemeinschaft ist kein Selbstzweck, sondern eine Möglichkeit, die relative Bedeutung verschiedener Bedingungen zu bewerten, die in realen Ökosystemen zusammenwirken.

Gemeinsamer Einfluss von Faktoren kann am Beispiel der Abhängigkeit der Sterblichkeit von Krabbenlarven von Temperatur, Salzgehalt und dem Vorhandensein von Cadmium betrachtet werden. In Abwesenheit von Cadmium wird das ökologische Optimum (minimale Sterblichkeit) im Temperaturbereich von 20 bis 28 °C und einem Salzgehalt von 24 bis 34 % beobachtet. Wird dem Wasser das für Krebstiere giftige Cadmium zugesetzt, verschiebt sich das ökologische Optimum: Die Temperatur liegt im Bereich von 13 bis 26 °C, der Salzgehalt bei 25 bis 29 %. Auch die Grenzen der Toleranz verändern sich. Die Differenz zwischen ökologischem Maximum und Minimum des Salzgehalts verringert sich nach Zugabe von Cadmium von 11 – 47 % auf 14 – 40 %. Die Toleranzgrenze für den Temperaturfaktor hingegen erweitert sich von 9 – 38 °C auf 0 – 42 °C.

Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind die wichtigsten Klimafaktoren in terrestrischen Lebensräumen. Durch das Zusammenwirken dieser beiden Faktoren entstehen im Wesentlichen zwei Hauptklimatypen: maritim und kontinental.

Stauseen mildern das Klima des Landes, da das Wasser hoch ist spezifische Wärme Schmelz- und Wärmekapazität. Daher ist das Meeresklima durch weniger starke Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen gekennzeichnet als das Kontinentalklima.

Die Wirkung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf Organismen hängt auch vom Verhältnis ihrer absoluten Werte ab. So wirkt die Temperatur stärker begrenzend, wenn die Luftfeuchtigkeit sehr hoch oder sehr niedrig ist. Jeder weiß, dass groß und niedrige Temperaturen bei hoher Luftfeuchtigkeit weniger verträglich als bei mäßiger Luftfeuchtigkeit

Die Beziehung zwischen Temperatur und Luftfeuchtigkeit ist die wichtigste Klimatische Faktoren oft in Form von Klimadiagrammen dargestellt, die es ermöglichen, verschiedene Jahre und Regionen visuell zu vergleichen und die Produktion von Pflanzen oder Tieren für bestimmte klimatische Bedingungen vorherzusagen.

Organismen sind keine Sklaven der Umwelt. Sie passen sich den Lebensbedingungen an und verändern diese, das heißt, sie gleichen die negativen Auswirkungen von Umweltfaktoren aus.

Unter Kompensation von Umweltfaktoren versteht man den Wunsch von Organismen, die limitierende Wirkung physikalischer, biotischer und anthropogener Einflüsse abzuschwächen. Die Kompensation von Faktoren ist auf Organismen- und Artenebene möglich, am wirksamsten ist sie jedoch auf Gemeinschaftsebene.

Bei unterschiedlichen Temperaturen kann dieselbe Art, die eine weite geografische Verbreitung hat, physiologische und morphologische (gr. torphe - Form, Umriss) Merkmale angepasst an die örtlichen Gegebenheiten. Je kälter das Klima, desto kürzer sind beispielsweise die Ohren, Schwänze und Pfoten der Tiere und desto massiver ist ihr Körper.

Dieses Muster wird als Allen-Regel (1877) bezeichnet, nach der die hervorstehenden Körperteile warmblütiger Tiere bei ihrer Bewegung von Norden nach Süden zunehmen, was mit der Anpassung an die Aufrechterhaltung einer konstanten Körpertemperatur unter verschiedenen klimatischen Bedingungen verbunden ist. So haben in der Sahara lebende Füchse lange Gliedmaßen und riesige Ohren; der europäische Fuchs ist gedrungener, seine Ohren sind viel kürzer; und der Polarfuchs – der Polarfuchs – hat sehr kleine Ohren und eine kurze Schnauze.

Bei Tieren mit gut entwickelter motorischer Aktivität ist durch adaptives Verhalten eine Kompensation von Faktoren möglich. So haben Eidechsen keine Angst vor plötzlicher Kälte, denn tagsüber gehen sie in die Sonne und verstecken sich nachts unter erhitzten Steinen. Veränderungen, die während des Anpassungsprozesses auftreten, sind häufig genetisch festgelegt. Auf gemeinschaftlicher Ebene kann eine Kompensation von Faktoren durch die Veränderung von Arten entlang eines Gradienten der Umweltbedingungen erfolgen; zum Beispiel wann saisonale Veränderungen Es gibt einen natürlichen Wandel der Pflanzenarten.

Organismen nutzen auch die natürliche Periodizität von Veränderungen der Umweltfaktoren, um Funktionen über die Zeit zu verteilen. Sie „programmieren“ Lebenszyklen so, dass günstige Bedingungen maximal genutzt werden.

Am meisten ein leuchtendes Beispiel ist das Verhalten von Organismen in Abhängigkeit von der Tageslänge - Fotoperiode. Die Amplitude der Tageslänge nimmt mit der geografischen Breite zu, sodass Organismen nicht nur die Jahreszeit, sondern auch die Breite des Gebiets berücksichtigen können. Die Photoperiode ist ein „Zeitschalter“ oder Auslöser für eine Abfolge physiologischer Prozesse. Sie bestimmt die Blüte von Pflanzen, Häutung, Migration und Fortpflanzung bei Vögeln und Säugetieren usw. Die Photoperiode ist mit der biologischen Uhr verbunden und dient als universeller Mechanismus zur Regulierung von Funktionen im Laufe der Zeit. Biologische Uhren verknüpfen die Rhythmen von Umweltfaktoren mit physiologischen Rhythmen und ermöglichen es Organismen, sich an tägliche, saisonale, Gezeiten- und andere Dynamiken von Faktoren anzupassen.

Durch die Veränderung der Photoperiode können Sie auch Veränderungen in den Körperfunktionen bewirken. So erzielen Blumenzüchter durch die Änderung des Lichtregimes in Gewächshäusern eine Blüte der Pflanzen außerhalb der Saison. Wenn Sie nach Dezember sofort die Tageslänge verlängern, kann dies zu Phänomenen führen, die im Frühjahr auftreten: Blüte von Pflanzen, Häutung bei Tieren usw. Bei vielen höheren Organismen sind Anpassungen an die Photoperiode genetisch festgelegt, d. h. die biologische Uhr kann funktionieren auch ohne eine natürliche Tages- oder Saisondynamik.

Bei der Analyse von Umweltbedingungen geht es also nicht darum, eine endlose Liste von Umweltfaktoren zusammenzustellen, sondern darum, sie zu entdecken funktionell wichtige, limitierende Faktoren und beurteilen, inwieweit die Zusammensetzung, Struktur und Funktion von Ökosystemen von der Wechselwirkung dieser Faktoren abhängt.

Nur so ist es möglich, die Folgen von Veränderungen und Störungen zuverlässig vorherzusagen und Ökosysteme zu verwalten.

Anthropogene limitierende Faktoren. Als Beispiele für anthropogene limitierende Faktoren, die die Bewirtschaftung natürlicher und vom Menschen geschaffener Ökosysteme ermöglichen, sind Brände und anthropogener Stress sinnvoll.

Brände als anthropogener Faktor werden oft nur negativ bewertet. Untersuchungen der letzten 50 Jahre haben gezeigt, dass natürliche Brände in vielen terrestrischen Lebensräumen Teil des Klimas sein können. Sie beeinflussen die Entwicklung von Flora und Fauna. Biotische Gemeinschaften haben „gelernt“, diesen Faktor zu kompensieren und sich an ihn anzupassen, etwa an Temperatur oder Luftfeuchtigkeit. Feuer kann neben Temperatur, Niederschlag und Boden als Umweltfaktor betrachtet und untersucht werden. Bei richtiger Anwendung kann Feuer ein wertvolles Umweltinstrument sein. Einige Stämme brannten Wälder für ihren eigenen Bedarf nieder, lange bevor die Menschen begannen, die Umwelt systematisch und gezielt zu verändern. Feuer ist ein sehr wichtiger Faktor, auch weil der Mensch es besser kontrollieren kann als andere begrenzende Faktoren. Insbesondere in Gebieten mit Trockenperioden ist es schwierig, ein Stück Land zu finden, auf dem in 50 Jahren nicht mindestens einmal ein Feuer aufgetreten ist. Die häufigste Ursache für Brände in der Natur ist ein Blitzeinschlag.

Brände gibt es in unterschiedlicher Form und sie haben unterschiedliche Folgen.

Kronenbrände oder Waldbrände sind in der Regel sehr intensiv und können nicht eingedämmt werden. Sie zerstören die Baumkronen und zerstören alle organischen Stoffe im Boden. Brände dieser Art haben eine einschränkende Wirkung auf fast alle Organismen in der Gemeinde. Es wird viele Jahre dauern, bis die Website wieder wiederhergestellt ist.

Ganz anders verhält es sich bei Bodenbränden. Sie haben eine selektive Wirkung: Für einige Organismen sind sie einschränkender als für andere. Somit fördern Bodenbrände die Entwicklung von Organismen mit hoher Toleranz gegenüber ihren Folgen. Sie können natürlicher oder speziell vom Menschen organisierter Natur sein. Beispielsweise werden geplante Waldbrände durchgeführt, um die Konkurrenz auszuschalten wertvolle Rasse Sumpfkiefer von der Seite Laubbäume. Sumpfkiefer ist im Gegensatz zu Laubbäumen feuerbeständig, da die Spitzenknospe ihrer Sämlinge durch ein Bündel langer, schlecht brennender Nadeln geschützt ist. Ohne Brände verdrängt das Wachstum von Laubbäumen Kiefern sowie Getreide und Hülsenfrüchte. Dies führt zur Unterdrückung von Rebhühnern und kleinen Pflanzenfressern. Daher handelt es sich bei unberührten Kiefernwäldern mit reichlich Wild um Ökosysteme vom Typ „Feuer“, d. h. sie erfordern periodische Bodenbrände. In diesem Fall führt der Brand nicht zum Verlust von Nährstoffen im Boden und schadet Ameisen, Insekten und Kleinsäugern nicht.

Selbst für stickstofffixierende Hülsenfrüchte ist ein kleines Feuer von Vorteil. Das Abbrennen erfolgt abends, so dass das Feuer nachts durch Tau gelöscht wird und die schmale Feuerfront problemlos überquert werden kann. Darüber hinaus ergänzen kleine Bodenbrände die Wirkung von Bakterien bei der Umwandlung toter Überreste in Mineralien. Nährstoffe, geeignet für eine neue Pflanzengeneration. Aus demselben Grund werden abgefallene Blätter im Frühjahr und Herbst häufig verbrannt. Die geplante Verbrennung ist ein Beispiel für die Bewirtschaftung eines natürlichen Ökosystems unter Ausnutzung eines begrenzenden Umweltfaktors.

Die Entscheidung, ob die Möglichkeit eines Brandes vollständig ausgeschlossen werden sollte oder ob Feuer als Managementfaktor genutzt werden sollte, sollte vollständig davon abhängen, welche Art von Gemeinschaft am Standort gewünscht wird. Der amerikanische Ökologe G. Stoddard (1936) war einer der ersten, der die kontrollierte, geplante Verbrennung „verteidigte“, um die Produktion von wertvollem Holz und Wild zu steigern, und zwar zu einer Zeit, als aus Sicht der Förster jedes Feuer als schädlich galt.

Die enge Beziehung von Burning zur Graszusammensetzung spielt eine Schlüsselrolle bei der Erhaltung der erstaunlichen Vielfalt der Antilopen und ihrer Raubtiere in den ostafrikanischen Savannen. Brände wirken sich positiv auf viele Getreidearten aus, da ihre Wachstumspunkte und Energiereserven unter der Erde liegen. Nachdem die trockenen oberirdischen Teile ausgebrannt sind, kehren die Nährstoffe schnell in den Boden zurück und das Gras wächst üppig.

Die Frage „brennen oder nicht brennen“ kann natürlich verwirrend sein. Durch Fahrlässigkeit verursachen Menschen häufig eine Zunahme der Häufigkeit zerstörerischer „wilder“ Brände. Der Kampf um den Brandschutz in Wäldern und Erholungsgebieten ist die zweite Seite des Problems.

In keinem Fall hat eine Privatperson das Recht, absichtlich oder versehentlich einen Brand in der Natur zu verursachen – dies ist das Privileg speziell geschulter Personen, die mit den Landnutzungsregeln vertraut sind.

Anthropogener Stress kann auch als eine Art limitierender Faktor angesehen werden. Ökosysteme sind weitgehend in der Lage, anthropogenen Stress zu kompensieren. Möglicherweise sind sie von Natur aus an akuten periodischen Stress angepasst. Und viele Organismen benötigen gelegentliche Störungen, um ihre langfristige Stabilität zu fördern. Große Gewässer haben oft eine gute Fähigkeit, sich nach einer Verschmutzung selbst zu reinigen und ihre Qualität wiederherzustellen, genau wie viele terrestrische Ökosysteme. Eine langfristige Beeinträchtigung kann jedoch zu einer ausgeprägten und anhaltenden Beeinträchtigung führen negative Konsequenzen. In solchen Fällen kann die evolutionäre Anpassungsgeschichte den Organismen nicht helfen – die Kompensationsmechanismen sind nicht unbegrenzt. Dies gilt insbesondere dann, wenn hochgiftige Abfälle entsorgt werden, die in einer Industriegesellschaft ständig produziert werden und bisher nicht in der Umwelt vorkommen. Wenn es uns nicht gelingt, diese giftigen Abfälle aus den globalen Lebenserhaltungssystemen zu isolieren, gefährden sie direkt unsere Gesundheit und werden zu einem großen limitierenden Faktor für die Menschheit.

Anthropogener Stress wird üblicherweise in zwei Gruppen eingeteilt: akut und chronisch.

Die erste ist durch einen plötzlichen Beginn, einen schnellen Intensitätsanstieg und eine kurze Dauer gekennzeichnet. Im zweiten Fall dauern Störungen geringer Intensität lange an oder wiederholen sich. Natürliche Systeme verfügen oft über ausreichende Kapazitäten, um akuten Stress zu bewältigen. Beispielsweise ermöglicht die ruhende Saatstrategie einem Wald, sich nach der Rodung zu erholen. Die Auswirkungen von chronischem Stress können schwerwiegender sein, da die Reaktionen darauf nicht so offensichtlich sind. Es kann Jahre dauern, bis Veränderungen in Organismen bemerkt werden. So wurde der Zusammenhang zwischen Krebs und Rauchen erst vor wenigen Jahrzehnten entdeckt, obwohl er schon lange bestand.

Der Schwelleneffekt erklärt teilweise, warum manche Umweltprobleme unerwartet auftreten. Tatsächlich häufen sie sich seit vielen Jahren an. Beispielsweise kommt es in Wäldern nach längerer Einwirkung von Luftschadstoffen zu einem massiven Baumsterben. Erst nach dem Absterben vieler Wälder in Europa und Amerika wird uns das Problem bewusst. Zu diesem Zeitpunkt waren wir 10 bis 20 Jahre zu spät dran und konnten die Tragödie nicht verhindern.

Während der Anpassung an chronische anthropogene Einflüsse nimmt die Toleranz von Organismen gegenüber anderen Faktoren, beispielsweise Krankheiten, ab. Chronischer Stress ist oft damit verbunden giftige Substanzen, die, wenn auch in geringen Konzentrationen, ständig in die Umwelt gelangen.

Der Artikel „Poisoning America“ (Times Magazine, 22. September 1980) liefert folgende Daten: „Von allen menschlichen Eingriffen in die natürliche Ordnung der Dinge nimmt keiner so alarmierend zu wie die Entstehung neuer chemischer Verbindungen.“ Allein in den USA erschaffen schlaue „Alchemisten“ jedes Jahr etwa 1.000 neue Medikamente. Es gibt etwa 50.000 verschiedene Chemikalien auf dem Markt. Viele von ihnen sind zweifellos von großem Nutzen für den Menschen, aber fast 35.000 in den Vereinigten Staaten verwendete Verbindungen sind definitiv oder potenziell schädlich für die menschliche Gesundheit.“

Die möglicherweise katastrophale Gefahr geht von der Kontamination des Grundwassers und der tiefen Grundwasserleiter aus, die einen erheblichen Teil davon ausmachen Wasservorräte auf dem Planeten. Im Gegensatz zum Oberflächengrundwasser unterliegt es aufgrund der fehlenden Sonneneinstrahlung keinen natürlichen Selbstreinigungsprozessen. schneller Strom und biotische Komponenten.

Besorgniserregend sind nicht nur Schadstoffe, die in Gewässer, Böden und Lebensmittel gelangen. Millionen Tonnen gefährlicher Verbindungen werden in die Atmosphäre freigesetzt. Nur über Amerika in den späten 70ern. Ausgestoßen: Schwebstoffe – bis zu 25 Millionen Tonnen/Jahr, SO 2 – bis zu 30 Millionen Tonnen/Jahr, NO – bis zu 23 Millionen Tonnen/Jahr.

Wir alle tragen zur Luftverschmutzung bei, indem wir Autos, Elektrizität, Industrieprodukte usw. nutzen. Luftverschmutzung ist ein klares negatives Rückkopplungssignal, das die Gesellschaft vor dem Untergang bewahren kann, da sie von jedem leicht erkannt wird.

Behandlung fester Abfälle lange Zeit galt als Nebensache. Vor 1980 kam es zu Fällen ehemaliger Deponien radioaktiver Müll Wohngebiete entstanden. Nun ist, wenn auch mit einiger Verzögerung, klar geworden: Die Anhäufung von Abfällen behindert die Entwicklung der Industrie. Ohne die Schaffung von Technologien und Zentren für deren Beseitigung, Neutralisierung und Recycling ist ein weiterer Fortschritt der Industriegesellschaft unmöglich. Zunächst gilt es, die giftigsten Stoffe sicher zu isolieren. Die illegale Praxis der „Nachtentladungen“ muss durch eine zuverlässige Isolierung ersetzt werden. Wir müssen nach Ersatzstoffen für giftige Chemikalien suchen. Mit der richtigen Führung können Abfallbehandlung und Recycling zu einer eigenständigen Branche werden, die neue Arbeitsplätze schafft und einen Beitrag zur Wirtschaft leistet.

Die Lösung des Problems des anthropogenen Stresses muss auf einem ganzheitlichen Konzept basieren und erfordert systematischer Ansatz. Der Versuch, jeden Schadstoff als eigenständiges Problem zu behandeln, ist wirkungslos – er verschiebt das Problem nur von einem Ort zum anderen.

Wenn die Umweltzerstörung im nächsten Jahrzehnt nicht eingedämmt wird, ist es wahrscheinlich nicht die Verknappung natürlicher Ressourcen, sondern die Auswirkungen Schadstoffe wird zu einem Faktor werden, der die Entwicklung der Zivilisation begrenzt.

Anthropogene Faktoren

¨ Anthropogene Faktoren – Dabei handelt es sich um eine Kombination verschiedener menschlicher Einflüsse auf die unbelebte und belebte Natur. Das menschliche Handeln in der Natur ist enorm und äußerst vielfältig. Menschlicher Einfluss kann sein direkt und indirekt. Der offensichtlichste Ausdruck des anthropogenen Einflusses auf die Biosphäre ist die Umweltverschmutzung.

Beeinflussen anthropogener Faktor In der Natur kann es so sein bewusst , so und zufällig oder unbewusst.

ZU bewusst Dazu gehören das Pflügen von Neuland, die Schaffung von Agrozönosen (Agrarland), die Ansiedlung von Tieren und die Umweltverschmutzung.

ZU zufällig Dazu gehören Einwirkungen, die in der Natur unter dem Einfluss menschlichen Handelns auftreten, von ihm jedoch nicht im Voraus vorhergesehen und geplant wurden – die Ausbreitung verschiedener Schädlinge, die versehentliche Einschleppung von Organismen, unvorhergesehene Folgen durch bewusstes Handeln (Trockenlegung von Sümpfen, Bau von Dämmen usw.). .).

Andere Klassifizierungen anthropogener Faktoren wurden vorgeschlagen : regelmäßig, periodisch und ohne Muster wechselnd.

Es gibt andere Ansätze zur Klassifizierung von Umweltfaktoren:

Ø in Ordnung(primär und sekundär);

Ø zum Zeitpunkt(evolutionär und historisch);

Ø nach Herkunft(kosmisch, abiotisch, biogen, biotisch, biologisch, natürlich-anthropogen);

Ø nach Herkunftsumgebung(atmosphärisch, aquatisch, geomorphologisch, edaphisch, physiologisch, genetisch, Population, Biozönotik, Ökosystem, Biosphäre);

Ø nach Grad der Auswirkung(tödlich – führt zum Tod eines lebenden Organismus, extrem, einschränkend, störend, mutagen, teratogen – führt zu Missbildungen während der individuellen Entwicklung).

Bevölkerung L-3

Begriff "Bevölkerung" wurde erstmals 1903 von Johansen eingeführt.

Bevölkerung - ist eine elementare Gruppe von Organismen bestimmter Typ, das über alle notwendigen Voraussetzungen verfügt, um seine Zahl immens zu halten lange Zeit bei ständig wechselnden Umweltbedingungen.

Bevölkerung - Dabei handelt es sich um eine Ansammlung von Individuen derselben Art, die über einen gemeinsamen Genpool verfügen und ein bestimmtes Territorium besetzen.

Sicht - Es ist kompliziert biologisches System, bestehend aus Gruppierungen von Organismenpopulationen.

Bevölkerungsstruktur Charakterisiert durch seine konstituierenden Individuen und deren Verteilung im Raum. Funktionen Bevölkerung – Wachstum, Entwicklung, Fähigkeit, unter sich ständig ändernden Bedingungen zu existieren.

Abhängig von der Größe des besetzten Gebiets zuordnen drei Arten von Populationen :

Ø elementar (Mikropopulation) - Dies ist eine Ansammlung von Individuen einer Art, die einen kleinen Bereich einer homogenen Fläche besetzen. Die Zusammensetzung umfasst genetisch homogene Individuen;

Ø Umwelt - wird als eine Menge elementarer Populationen gebildet. Hierbei handelt es sich hauptsächlich um intraspezifische Gruppen, die von anderen ökologischen Populationen schwach isoliert sind. Die Identifizierung der Eigenschaften einzelner ökologischer Populationen ist eine wichtige Aufgabe beim Verständnis der Eigenschaften einer Art und bei der Bestimmung ihrer Rolle in einem bestimmten Lebensraum.

Ø geografisch - umfassen eine Gruppe von Personen, die in einem Gebiet mit geografisch homogenen Lebensbedingungen leben. Geografische Populationen nehmen ein relativ großes Gebiet ein, sind ziemlich abgegrenzt und relativ isoliert. Sie unterscheiden sich in der Fruchtbarkeit, der Größe der Individuen sowie einer Reihe ökologischer, physiologischer, Verhaltens- und anderer Merkmale.

Die Bevölkerung hat biologische Merkmale(charakteristisch für alle seine konstituierenden Organismen) und Gruppenmerkmale(dienen als einzigartige Merkmale der Gruppe).

ZU biologische Merkmale Verfügbarkeit Lebenszyklus Bevölkerung, ihre Fähigkeit zu wachsen, sich zu differenzieren und sich selbst zu erhalten.

ZU Gruppenmerkmale Dazu gehören Fruchtbarkeit, Mortalität, Alter, Geschlechtsstruktur der Bevölkerung und genetische Anpassungsfähigkeit (diese Gruppe von Merkmalen gilt nur für die Bevölkerung).

Folgende Arten der räumlichen Verteilung von Individuen in Populationen werden unterschieden:

1. einheitlich (normal)- gekennzeichnet durch den gleichen Abstand jedes Individuums zu allen benachbarten; Die Distanz zwischen den Individuen entspricht der Schwelle, ab der die gegenseitige Unterdrückung beginnt ,

2. diffus (zufällig)- kommt in der Natur häufiger vor - Individuen sind ungleichmäßig, zufällig im Raum verteilt,

3. aggregiert (Gruppe, Mosaik) – drückt sich in der Bildung von Gruppen von Individuen aus, zwischen denen ziemlich große unbewohnte Gebiete verbleiben .

Eine Population ist eine elementare Einheit des Evolutionsprozesses und eine Art ist dessen qualitative Stufe. Am wichtigsten sind quantitative Merkmale.

Es gibt zwei Gruppen quantitative Indikatoren:

1. statisch – charakterisieren Sie den Zustand der Bevölkerung in diesem Stadium;

2. dynamisch – charakterisieren Prozesse, die in einer Population über einen bestimmten Zeitraum (Intervall) ablaufen.

ZU statistische Indikatoren Zu den Populationen gehören:

Ø Nummer,

Ø Dichte,

Ø Strukturindikatoren.

Einwohnerzahl- Dies ist die Gesamtzahl der Personen in einem bestimmten Gebiet oder in einer bestimmten Menge.

Die Zahl ist nie konstant und hängt vom Verhältnis von Reproduktionsintensität und Mortalität ab. Während des Fortpflanzungsprozesses wächst die Population, die Sterblichkeit führt zu einer Verringerung ihrer Zahl.

Bevölkerungsdichte bestimmt durch die Anzahl der Individuen oder Biomasse pro Flächen- oder Volumeneinheit.

Unterscheiden:

Ø durchschnittliche Dichte- ist die Anzahl oder Biomasse pro Gesamtraumeinheit;

Ø spezifische oder Umgebungsdichte- Anzahl oder Biomasse pro Einheit bewohnter Fläche.

Die wichtigste Voraussetzung für die Existenz einer Population bzw. ihres Ökotyps ist ihre Toleranz gegenüber Umweltfaktoren (Bedingungen). Toleranz bei verschiedenen Individuen und gegenüber verschiedene Teile Spektrum ist anders, also Die Toleranz der Bevölkerung ist viel größer als die des Einzelnen.

Populationsdynamik– Dies sind Prozesse der Veränderung seiner wichtigsten biologischen Indikatoren im Laufe der Zeit.

Hauptsächlich dynamische Indikatoren (Merkmale) von Populationen sind:

Ø Geburtenrate,

Ø Mortalität,

Ø Bevölkerungswachstumsrate.

Fruchtbarkeit - die Fähigkeit einer Population, sich durch Fortpflanzung zu vergrößern.

Unterscheiden die folgenden Arten der Fruchtbarkeit:

Ø maximal;

Ø Umwelt.

Maximale oder absolute physiologische Fruchtbarkeit – das Auftreten der theoretisch maximal möglichen Anzahl neuer Individuen unter individuellen Bedingungen, also ohne limitierende Faktoren. Dieser Indikator ist ein konstanter Wert für eine bestimmte Bevölkerung.

Ökologische oder realisierbare Fruchtbarkeit bezeichnet eine Zunahme der Population unter tatsächlichen oder spezifischen Umweltbedingungen. Sie hängt von der Zusammensetzung, der Größe der Population und den tatsächlichen Umweltbedingungen ab.

Mortalität- charakterisiert den Tod von Individuen in Populationen während bestimmten Zeitraum Zeit.

Es gibt:

Ø spezifische Sterblichkeit - die Anzahl der Todesfälle im Verhältnis zur Anzahl der Personen, aus denen die Bevölkerung besteht;

Ø Umwelt- oder marktfähige Sterblichkeit – Tod von Personen unter bestimmten Umweltbedingungen (der Wert ist nicht konstant, sondern variiert je nach Zustand der natürlichen Umwelt und dem Zustand der Bevölkerung).

Jede Bevölkerung ist zu einem unbegrenzten zahlenmäßigen Wachstum fähig, wenn sie nicht durch Faktoren begrenzt wird Außenumgebung abiotischen und biotischen Ursprungs.

Diese Dynamik wird beschrieben nach der Gleichung von A. Lotka : d N / d t ≈ r N

N – Anzahl der Personen; t – Zeit; r - biotisches Potenzial