Реферат: Екологічні та абіотичні фактори

Зміст

Вступ

1. Екологічні фактори

1.1 Поняття екологічного фактора, його критерії, рівні дії

1.2 Класифікація екологічних факторів

1.3 Поняття про лімітуючий фактор

2.Абіотичні фактори

2.1 Кліматичні фактори

2.2 Едафогенні фактори

2.3 Екологічна роль факторів харчування

Література

Вступ

Тема реферату «Екологічні та абіотичні фактори» з дисципліни «Основи загальної екології».

Термін "екологія" на сучасному етапі розвитку суспільства є широко відомим і загальновживаним. На початку минулого століття його знали лише вчені-біологи, а в 60-ті роки виник екологічний рух як результат глобальної кризи у відносинах людини з середовищем існування. На рубежі третього тисячоліття екологічні ідеї набули політичного відголосу. Екологія стала для всього людства не лише наукою, але і способом мислення, поведінки, реальністю дій, однією із сторін гуманізму, а це є духовність, розуміння єдності людини з природою та інтелект.

Екологія вивчає функціонування екосистем, біосфери, закони розвитку природи, вплив факторів зовнішнього середовища на особини, популяції, на людину. Звідси прямий зв'язок екології з господарською діяльністю людини. Одним з завдань екології є оптимізація взаємин між людиною та окремими видами, популяціями, екосистемами.

В сучасному світі екологічні проблеми по своєму суспільному значенню вийшли на одне з перших місць, відтиснувши навіть загрозу ядерної війни. Бурхливий розвиток господарської діяльності людей привів до інтенсивного, часто руйнуючого, впливу на навколишнє природне середовище. Вплив людини на природу проходить як шляхом перетворення вже укладених на протязі тисячоліть природних систем, так і в результаті забруднення грунтів, вод, повітря. Це привело до різкого погіршення стану природи, часто з незворотними наслідками.

Екологічна криза являє собою реальну загрозу: практично в кожному регіоні ми є свідками шаленого розвитку кризових ситуацій. Екологія стала настільки популярною, що під її рубрику підводять що завгодно: очисні споруди, вторинну переробку паперу, регіональне планування землекористування і ін., тобто питання охорони навколишнього середовища. Але, захоплюючись рішенням конкретних питань охорони природи, потрібно не забувати, що без знання законів існування і розвитку природи всі наші зусилля направляються на боротьбу з наслідками, а не з причиною конфлікту людини з природою. Екологія є науковою базою охорони природи, займає положення на зіткненні зі всіма іншими науками, тобто являється міждисциплінарною наукою. Екологія є базою співпраці фахівців усіх напрямків: натуристів, інженерів, експериментаторів та вчених-теоретиків, біологів, математиків, медиків, метеорологів, для котрих екологічні знання є життєво необхідними. Набуття кожною людиною екологічних знань буде сприяти дбайливому ставленню до природи, збереженню її, зменшенню забруднення зі сторони людської діяльності.

Екологію як навчальну дисципліну введено в вищу школу.

1. Екологічні фактори

1.1 Поняття екологічного фактора, його критерії, рівні дії

Будь-яка умова (елемент) навколишнього природного середовища, що прямо або побічно впливає на живі організми, називається екологічним фактором.

Критерії екологічного фактору:

1. Нерозривність даного елементу середовища.

Наприклад, як екологічний фактор не можна розглядати глибину водойми або висоту місця життя над рівнем моря, оскільки глибина впливає на водних мешканців не безпосередньо, а через збільшення тиску, зменшення освітленості, зниження температури, зменшення змісту кисню, підвищення солоності і т.д. Дія висоти здійснюється через зниження температури, атмосферного тиску. Саме температура, освітленість, тиск, солоність і будуть виступати як екологічні фактори, що впливають на живі організми.

2. Дія екологічного фактора може бути не прямою, а опосередкованою, тобто впливає через безліч зв'язків. На пташиних базарах колосальне скупчення птахів. Це пояснюється так. Біогенні елементи калу птахів, потрапляючи у воду, дають їжу бактеріям, що мінералізують органіку, а це веде до росту водоростей, ними харчуються ракоподібні, останні є їжею для риб, а рибою харчуються птахи. Біогенні речовини калу діють не прямо, а через складну систему взаємодії.

Рівні дії абіотичних факторів:

1)  Рівень особин. На цьому рівні абіотичні фактори впливають на поводження тварин, змінюють трофічні відносини із середовищем проживання, визначають розвиток, швидкість росту і тривалості життя тварин і рослин, впливають на здатність до розмноження і плідність.

2)  Популяційний рівень. На цьому рівні абіотичні фактори впливають на такі параметри: народжуваність, смертність, тривалість життя особин, швидкість росту популяції, її розміри.

3)  Видовий рівень. На рівні виду абіотичні фактори виступають як фактори, що визначають і обмежують географічне розповсюдження.

4)  Рівень екологічних систем Будь-який фактор, який робить вплив на окремий вид, що входить у екосистему, буде впливати і на саму екосистему.

1.2 Класифікація екологічних факторів

Існує традиційна класифікація екологічних факторів і класифікація по Мончадському А.С. Традиційну класифікацію представлено на схемі 1:

Схема 1. Традиційна класифікація екологічних факторів

По Мончадському А.С. екологічні фактори є:

1.  Первинні періодичні – це обертання Землі, добовий хід часу.

2.  Вторинні періодичні – вологість, температура повітря, опади, динаміка рослинної їжі, зміст газів у воді.

3.  Неперіодичні. Грунтово-земельні фактори (неперіодичний лише ґрунт, а динаміка властивостей ґрунту: вологість, температура – періодичні фактори), стихійні явища, домішки у воді, у повітрі через діяльність людини.

1.3 Поняття про лімітуючий фактор

У 1840 році німецький хімік-органік Ю.Лібіх висунув теорію мінерального харчування рослин. Він установив, що розвиток рослин залежить не тільки від тих хімічних елементів або речовин (тобто факторів), що присутні в достатньому для організмів кількості, але і від тих , котрих не вистачає. Наприклад, надлишок вологи або азоту не замінить недоліку бора або заліза, що звичайно присутні в ґрунті в мікрокількості. У результаті своїх досліджень Лібіх сформулював «Закон мінімуму», відповідно до якого необхідно збільшити вміст у ґрунті живильної речовини, що знаходиться в мінімумі. Закон справедливий не тільки для рослин: для людей недостача чого-небудь повинна компенсуватися уживанням вітамінів або мікроелементів. Через 70 років американський учений Шелфорд В. показав, що не тільки речовина, що є присутня у мінімумі, але і надлишок якогось елемента може приводити до небажаних відхилень. Наприклад, надлишок ртуті в організмі людини по відношенню до деякої норми, викликає важкі функціональні розлади. При недоліку води в ґрунті асиміляція рослиною елементів мінерального харчування утруднена, але і надлишок води небажаний: можуть «задихнутися» корені, виникають анаеробні процеси, закисання ґрунту. Як надлишок, так і недолік величини рН визначає кислотність ґрунту, середовища. Багато рослин, тварин, мікроорганізмів дуже чуттєві до найменших змін рН (наприклад, у біологічному очищенні стічних вод). Фактори, як у надлишку, так і в недоліку стосовно оптимальних вимог організму, називаються лімітуючими, а правило одержало назву «Закону фактора, що лімітує,» або «Закону толерантності». Закон фактора, що лімітує, враховується в заходах щодо охорони навколишнього природного середовища від забруднення. Підвищення норми шкідливих домішок у повітрі, воді представляє серйозну загрозу здоров'ю людей.

2.Абіотичні фактори

2.1 Кліматичні фактори

Сонячна енергія. 99 % всієї енергії Сонця – це промені з довжиною хвиль 0,17 – 4,0 мкм. З них 48 % - видима частина променів з довжиною хвилі 0,4 – 0,76 мкм; 45 % - інфрачервоні промені (ІЧ-промені) з довжиною хвилі 0,75 мкм – 10-3м і близько 7 % - УФ-промені (довжина хвилі менш 0,4 мкм).

 Кількість сонячної енергії, що проходить через атмосферу до поверхні Землі, 21 * 1023 кДЖ. Це сонячна постійна. Але в різній точці поверхні Землі енергія неоднакова і залежить від тривалості дня, кута падіння променів, прозорості повітря. Тому сонячну постійну виражають у кількості Дж на 1 см2 поверхні Землі в одиницю часу. Її середнє значення складає близько 0,14 Дж/см2 у 1 сек.

Освітленість земної поверхні зв'язана з променистою енергією і визначається тривалістю й інтенсивністю світлового потоку. Внаслідок обертання Землі періодично чергуються світлий і темний час доби. Освітленість відіграє найважливішу роль для всього живого й організми фізіологічно адаптовані до зміни дня і ночі. У всіх тварин маються добові (циркадні) ритми активності. Багато рослин розцвітають удень, на ніч закриваючи віночки квіток. Є світлолюбні і тіньолюбні рослини.

Вологість атмосферного повітря зв'язана з насиченням його водяними парами. Найбільш багаті вологою нижні шари атмосфери (1,5 – 2 км висотою), де концентрується 50 % усієї вологи. Чим вище температура, тим більше вологи містить повітря. Однак при тій або іншій температурі повітря існує визначена межа насичення його парами води, що називається максимальним.

Рух повітряних мас (вітер). Причина виникнення вітру – неоднакове нагрівання земної поверхні, зв'язаний з перепадами тиску. Вітровий потік спрямований убік меншого тиску, тобто туди, де повітря більш прогріте. Сила обертання Землі впливає на циркуляцію повітряних мас. У приземному шарі повітря їхній рух впливає на всі метеорологічні елементи клімату: режим температури, вологості, випаровування з поверхні Землі і транспірацію рослин. Вітер переносить і розподіляє домішки в атмосферному повітрі.

Тиск атмосфери. Нормальний тиск дорівнює 101 кПа, або 750 мм рт. ст. (0,1 МПа). У межах Земної кулі існують постійні області високого і низького тиску, причому в тих самих точках спостерігаються сезонні і добові мінімуми і максимуми тиску. Існують морський і континентальний типи динаміки атмосферного тиску. Періодично виникають області зниженого тиску, що характеризуються могутніми потоками повітря, що прагне по спіралі до центра, що переміщається в просторі, вони звуться циклонами.

Температура – один їх важливих абіотичних факторів, який прямо або непрямо впливає на життєдіяльність організмів, визначаючи їхню активність і характер існування в конкретних умовах. Особливо помітно впливає температура на фотосинтез, обмін речовин, споживання їжі, рухову активність і розмноження. У залежності від характеру теплообміну з зовнішнім середовищем організми поділяються на: пойкілотермні (це організми, температура яких міняється в залежності від температури навколишнього середовища); гомойотермні (це організми, здатні підтримувати постійну температуру тіла незалежно від температури навколишнього середовища). Особливу групу складають гетеротермні тварини, що у період активності мають постійну температуру, а в період зимової сплячки температура тіла знижується.

екологія фактор кліматичний

2.2 Едафогенні фактори

Ґрунтоутворювальний процес – це єдиний по своїй біологічній сутності безперервний динамічний природно-історичний процес активного використання і перетворення верхнього шару земної кори мікроорганізмами, а також вищими і нижчими рослинами, при участі і впливі на нього всіх елементів фізико-географічного середовища, а в культурних умовах – і господарської діяльності людини.

Ґрунтоутворювальний процес органічно зв'язаний із процесом фотосинтезу. У природній обстановці (на суші) один без іншого існувати не може. Це дві взаємозалежні сторони єдиного процесу – процесу життєдіяльності вищих і нижчих рослин. У результаті фотосинтезу в ґрунт вноситься величезної важливості матеріал – органічна речовина рослин, а атмосфера поповнюється киснем, відкіля він надходить у ґрунт у газоподібному стані і розчиненим у воді атмосферних опадів. У результаті ґрунтоутворення в атмосферу повертається вільна вугільна кислота, необхідна для продовження фотосинтезу, а з ним і всього життя.

Таким шляхом відбувається закономірна міграція зольних хімічних елементів у системі ґрунт-рослина-ґрунт, названий академіком В.Р. Вільямсом біологічним круговоротом. Тому біологічна сутність грунтоутворювального процесу має дуже глибокі корені зв'язку і наслідку планетарного масштабу.

Поряд з біологічним круговоротом речовин у природі має місце і так називаний геологічний круговорот, з яким зв'язаний процес розчинення і виносу живильних елементів із ґрунтів у водні об'єкти, де вони відкладаються у виді різних осадових порід.

По В.Р. Вільямсу ґрунт – це пухкий поверхневий шар суші, здатний робити врожай рослин. Таким чином, найважливіша властивість ґрунту – це його родючість. Вона визначається фізичними і хімічними властивостями ґрунту, що у сукупності утворюють групу едафогенних факторів.

Ґрунт – трифазне середовище. Воно складається з твердих, рідких і газоподібних компонентів. Ґрунт є продуктом фізико-хімічного і біологічного перетворення гірських порід, тобто формується в результаті складної взаємодії клімату, рослин, тварин, мікроорганізмів. Ґрунт постійно розвивається і змінюється, унаслідок чого існує велика розмаїтість його типів.

2.3 Екологічна роль факторів харчування

Основним шляхом живлення рослин є фотосинтез, тобто світлове живлення. Крім цього, рослини потребують мінеральні речовини, які поступають –з ґрунтовим розчином через кореневу систему. Особливість дії їжі як екологічного фактору для тварин в тому, що екологічний зміст має тільки нижня межа витримки – у випадку недостатку їжі вона є важливим лімітуючим фактором, а її надлишок не лімітує розвиток особин.

Треба відрізняти харчові режими і харчові спеціалізації. Харчовий режим – своєрідність, природа харчового матеріалу. Є такі типи харчових режимів: зоофагія, фітофагів, детритофагія. Харчова спеціалізація – це коло харчових матеріалів, які використовуються даним видом. Є три екологічні групи: поліфаги, олігофаги, монофаги.

Література

1.  Бродский А.К. Краткий курс общей экологии.– С.-Петербург, 1999. – 224с.

2.  Бедрій Я.І. та ін. Основи екології та охорона природи. – Львів: Укрпошта, 1999. – 238 с.

3.  Білявський Г.О. та ін. Основи загальної екології. – Київ: Либідь, 1993. – 248 с.

4.  Воронков Н.А. Экология. Общая, социальная, прикладная. – М.: Агар, 1999. – 424 с.

5.  Вронский В.А. Прикладная экология. – Ростов на Дону: Феникс, 1996. – 512 с.

6.  Джиги рей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. – Київ: Знання, 2002. – 203 с.

7.  Дідух Я.П. Популяційна екологія. – Кіїв: Фітосоціоцентр, 1998. – 192 с.

8.  Злобін Ю.А. Основи екології. – Київ: Лібра, 1998. – 248 с.

9.  Киселев В.Н. Основы экологии. – Минск: Універсітэцкая, 2000. – 383 с.

10.  Кормилицын В.И. и др. Основы экологии. – М.: Интерстиль, 1997. – 366 с.

11.  Назарук М.М. Основи екології. – Львів: Афіша, 1999. – 256 с.

12.  Некос В.Е. Основы общей экологии и неоэкологии. Часть 1. Основы общей и глобальной традиционной экологии. – Харьков: Торнадо, 1999. – 182 с.

13.  Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. – М.: Россия молодая, 1994. – 367 с.

14.  Річний звіт про стан навколишнього природного середовища в Луганській області у 2001 р. / Під ред. Кошеля В.М. – Донецьк: ВАТ УкрНТІК, 2002. – 124 с.

15.  Экологические функции литосферы. /Под ред. Трофимова В.Г. – М.:Изд-во МТУ, 2000. – 432 .

16.  Экологическая химия. Основы концепции. /Ред. Ф. Кортс, под ред. Градовой Н.Б. – М.: Мир, 1997. – 396 с.