Võimalik on tuvastada keskkonnategurite peamised toimemustrid. Faktorite koostoime. piirav tegur Keskkonnamõju üldised mustrid
Optimumi seadus. Keskkonnakeskkonna teguritel on kvantitatiivne väljendus. Igal teguril on organismidele positiivse mõju teatud piirid (joonis 2). Nii teguri ebapiisav kui ka ülemäärane toime mõjutab negatiivselt inimeste elutegevust.
Iga teguri puhul võib eristada optimaalset tsooni (tavalise elutegevuse tsoon), pessimumistsooni (depressioonitsooni), keha vastupidavuse ülemist ja alumist piiri.
Optimaalne tsoon või optimaalne (alates lat. optimaalne- kõige õilsam, parim), - selline keskkonnateguri hulk, mille juures organismide elutegevuse intensiivsus on maksimaalne.
Pessimumi tsoon ehk pessimum (alates lat. pessimum - kahjustada, kahjustada) - selline hulk keskkonnategurit, mille juures organismide elutegevuse intensiivsus on alla surutud.
Ülemine vastupidavuse piir - maksimaalne keskkonnateguri hulk, mille juures on organismi olemasolu võimalik.
Riis. 2.
Alumine vastupidavuse piir - keskkonnateguri minimaalne hulk, mille juures on organismi olemasolu võimalik.
Väljaspool vastupidavuse piire on organismi olemasolu võimatu.
Kõver võib olla lai või kitsas, sümmeetriline või asümmeetriline. Selle vorm sõltub organismi liigist, teguri olemusest ja sellest, milline keha reaktsioon valitakse vastuseks ja millises arengujärgus.
Elusorganismide võimet taluda ühel või teisel määral keskkonnateguri toime kvantitatiivseid kõikumisi nimetatakse ökoloogiline valents (taluvus, stabiilsus, plastilisus).
Nimetatakse keskkonnateguri väärtusi ülemise ja alumise vastupidavuspiiri vahel tolerantsi tsoon.
Nimetatakse laia taluvusvööndiga liike eurybiont (kreeka keelest euris - lai), kitsaga - stenobiont (kreeka keelest varred - kitsas) (joon. 3 ja 4).
Organisme, mis taluvad olulisi temperatuurikõikumisi, nimetatakse eurütermiline ja kohandatud kitsale temperatuurivahemikule - stenotermiline. Samamoodi eristavad nad surve suhtes eury- ja stenobate organismid, seoses niiskusega - euri- ja stenohüdric, astme suhtes
Riis. 3.1 - eurybiont: 2 - stenobiont
Riis. 4.
soolamiskeskkond - eury- ja stenohaliin, seoses vee hapnikusisaldusega - euri- ja stenoksübiont, seoses kirjutamisega - eurüü- ja stenofaag, seoses elupaigaga - eury- ja steno-oic, jne.
Seega sõltub keskkonnateguri toime suund ja intensiivsus sellest, millistes kogustes seda võetakse ja milliste muude teguritega koos see toimib. Pole olemas absoluutselt kasulikke või kahjulikke keskkonnategureid: kõik on kvantiteedi küsimus. Näiteks kui ümbritsev temperatuur on liiga madal või liiga kõrge, st ületab elusorganismide vastupidavuse piiri, on see neile halb. Ainult optimaalsed väärtused on soodsad. Samas ei saa keskkonnategureid käsitleda üksteisest lahus. Näiteks kui kehal on veepuudus, on tal raskem taluda kõrgeid temperatuure.
Aklimatiseerumise nähtus. Optimaalse ja vastupidavuse piiride asend faktorigradiendil võib teatud piirides nihkuda. Näiteks talub inimene kergemini talvel madalamat välistemperatuuri kui suvel ja kõrgemat vastupidi. Seda nähtust nimetatakse aklimatiseerumine (või aklimatiseerumine). Aklimatiseerumine toimub aastaaegade vahetumisel või sisenemisel erineva kliimaga piirkonda.
Faktori mõju ebaselgus keha erinevatele funktsioonidele.
Sama teguri hulk mõjutab keha erinevaid funktsioone erinevalt. Mõne protsessi jaoks võib optimaalne olla teiste jaoks pessim. Näiteks taimedes täheldatakse fotosünteesi maksimaalset intensiivsust õhutemperatuuril +25...+35 °C, hingamist - +55 °C (joon. 5). Sellest tulenevalt toimub madalamatel temperatuuridel taimede biomassi suurenemine ja kõrgematel temperatuuridel biomassi kadu. Külmaverelistel loomadel kiirendab temperatuuri tõus kuni +40 °C või enam oluliselt ainevahetusprotsesside kiirust organismis, kuid pärsib motoorset aktiivsust ja loomad langevad termilisse stuuporisse. Inimestel asuvad munandid väljaspool vaagnat, kuna spermatogenees nõuab madalamat temperatuuri. Paljude kalade jaoks on sugurakkude küpsemiseks optimaalne veetemperatuur ebasoodne kudemiseks, mis toimub erineval temperatuuril.
Elutsükkel, mille jooksul organism teatud perioodidel täidab peamiselt teatud funktsioone (toitumine, kasv, paljunemine, asustamine jne), on alati kooskõlas hooajaliste muutustega keskkonnategurite kompleksis. Liikuvad organismid võivad
Riis. 5.t MUH, t onm, t MaKC- taimede kasvuks minimaalne, optimaalne ja maksimaalne temperatuur (varjutatud ala)
muutma ka elupaiku kõigi oma elutähtsate funktsioonide edukaks täitmiseks.
Liigi ökoloogiline valentsus.Üksikute indiviidide ökoloogilised valentsid ei lange kokku. Need sõltuvad üksikute indiviidide pärilikest ja ontogeneetilistest omadustest: soost, vanusest, morfoloogilistest, füsioloogilistest jne. Seetõttu on liigi ökoloogiline valents laiem kui iga üksiku isendi ökoloogiline valents. Näiteks jahu- ja teraviljasaaduste ühe kahjuri möldri puhul on röövikute kriitiline miinimumtemperatuur -7 °C, täiskasvanud vormide puhul -22 °C,
ja munade puhul - 27 °C. -10 °C pakane tapab röövikud, kuid ei ole neile ohtlik
imago ja selle kahjuri munad.
Liigi ökoloogiline spekter. Liigi ökoloogiliste valentside kogum seoses erinevate keskkonnateguritega on liigi ökoloogiline spekter. Erinevate liikide ökoloogilised spektrid erinevad üksteisest. See võimaldab erinevatel liikidel asuda erinevatesse elupaikadesse. Liigi ökoloogilise spektri tundmine võimaldab taimi ja loomi edukalt asustada.
Faktorite koostoime. Looduses toimivad keskkonnategurid koos, st kompleksselt. Mitmete keskkonnategurite koosmõju organismile nimetatakse tähtkuju. Organismide optimaalne tsoon ja vastupidavuse piirid mis tahes keskkonnateguri suhtes võivad muutuda sõltuvalt teiste samaaegselt mõjuvate tegurite tugevusest ja kombinatsioonist. Näiteks veepuuduse korral on kõrgeid temperatuure raskem taluda, tugev tuul suurendab külma mõju, kuivas õhus on soojust kergem taluda jne. Seega on samal teguril koos teistega erinev keskkonnamõju (joonis 6). Sellest lähtuvalt võib sama keskkonnatulemuse saada erineval viisil. Näiteks saab niiskusepuudust kompenseerida kastmise või temperatuuri alandamisega. Tekib tegurite osalise vahetumise efekt. Keskkonnategurite vastastikusel kompenseerimisel on aga teatud piirid ja üht neist on võimatu teisega täielikult asendada.
Riis. 6. Männi siidiusside munade suremus Dendrolimuspini erinevatel temperatuuri ja niiskuse kombinatsioonidel (N.M. Chernova, A.M. Bylova, 2004 järgi)
Seega ei saa ühegi kohustusliku elutingimuse absoluutset puudumist asendada teiste keskkonnateguritega, küll aga saab mõne keskkonnateguri puudujääki või ülejääki kompenseerida teiste keskkonnategurite toimega. Näiteks vee täielikku (absoluutset) puudumist ei saa kompenseerida muud keskkonnategurid. Kui aga muud keskkonnategurid on optimaalsed, on veepuudust kergem taluda kui siis, kui teistest teguritest on puudus või liig.
Piirava teguri seadus. Organismide eksisteerimise võimalusi piiravad eelkõige need keskkonnategurid, mis on optimaalsest kõige kaugemal. Nimetatakse ökoloogilist tegurit, mille kvantitatiivne väärtus ületab liigi vastupidavuse piirav (piirav) tegur. Selline tegur piirab liigi olemasolu (levikut) isegi siis, kui kõik muud tegurid on soodsad (joonis 7).
Riis.
Piiravad tegurid määravad liigi geograafilise levila. Näiteks võib liigi edenemist poolustele piirata soojuse puudumine ja kuivades piirkondades niiskuse puudumine või liiga kõrge temperatuur.
Inimeste teadmised teatud tüüpi organismide jaoks piiravatest teguritest võimaldavad keskkonnatingimusi muutes selle arengut maha suruda või stimuleerida.
Elamistingimused ja elutingimused. Nimetatakse tegurite kompleksi, mille mõjul toimuvad kõik organismide põhilised eluprotsessid, sealhulgas normaalne areng ja paljunemine. elutingimused. Tingimusi, mille puhul paljunemist ei toimu, nimetatakse olemasolu tingimused.
Loe ka:
|
Teatav surve keskkonnas” Kuidas te seda väidet mõistate?
Ülesanne nr 6. Praegu toodab iga meie planeedi elanik keskmiselt umbes 1 tonni prügi aastas (MSW - tahked olmejäätmed) ja see ei arvesta miljoneid kulunud ja katkiseid autosid. Tahkete jäätmete käitlemiseks on kolm peamist võimalust: 1 – matmine, põletamine, sorteerimine ja taaskasutamine. Milline neist meetoditest on kõige keskkonnasõbralikum? Esitage tõendeid.
Valige üks õige vastus
Organismidest ja elupaikadest moodustunud ühtsed looduslikud kompleksid
1) ökosüsteemid
2) biosfäär
3) populatsioonid
4) biomass
Ökoloogia haru, mis uurib üksikute organismide (liikide, isendite) individuaalseid seoseid keskkonnaga
1) autekoloogia
2) biokeemia
3) geoökoloogia
4) sünekoloogia
5) demekoloogia
3. Kõrgemat järku süsteem, mis hõlmab kõiki meie planeedi elunähtusi
1) biosfäär
2) atmosfäär
3) stratosfäär
4) apobiosfäär
5) aerobiosfäär
Kõige keerulisem elupaik
1) maa-õhk
3) atmosfääriline
4) sotsiaalne keskkond
5) ökoloogiline keskkond
5. Elusorganismide kõikvõimalikud mõjud üksteisele ja keskkonnale on:
1) biootilised tegurid
2) bioloogilised tegurid
3) sümbiootilised tegurid
4) edafilised tegurid
5) äärmuslikud tegurid
Jätkusuutmatu ökosüsteem kunstlikult loodud ja ammendatud liikidega, mis toodavad põllumajandustooteid
1) agorotsenoos
2) biogeocenoos
3) agrobiogeocenoos
4) biotsenoos
5) agrometsanduskompleks
7. Biogeocenoosi stabiilsuse määravad peamiselt:
1) tarbijad
2) tootjad - fotosünteesid
3) suur liigiline mitmekesisus
4) lagundajad
5) kemosünteesi tootjad
Ökosüsteemi tootjad - nimetatakse organisme, mis sünteesivad anorgaanilistest ainetest orgaanilisi aineid
1) heterotroofid
2) autotroofid
3) sümbiondid
4) anaeroobsed bakterid
5) tarbijad
Biosfääris on tekkinud globaalsed keskkonnakatastroofid
1) enne inimese ilmumist
2) see periood ei ole täpselt määratletud
3) pärast inimese ilmumist
4) biosfääri tekkimise perioodil
5) pärast jääaega
Iseloomustab järglust
1) ökosüsteemi biotoobi muutus
4) koosluste hooajaline muutus
5) fütotsenoosi muutus
Madala intensiivsusega keskkonnateguriga kokkupuutel on enamik elanikkonnast
1) kohaneb
2) on hüvitamisel
3) on dekompensatsiooni staadiumis
4) sureb
5) paljuneb aktiivselt
Endeemilised haigused hõlmavad
1) fluoroos
3) askariaas
4) fascioliaas
5) tuberkuloos
Keskkonnategurit, mis ületab vastupidavuse piire, nimetatakse
1) stimuleeriv
2) abiootiline
3) piiramine
4) inimtekkelised
5) biootiline
1 | |
Vaatamata paljudele keskkonnateguritele võib nende organismidele avalduva mõju olemuse ja elusolendite reaktsioonide osas tuvastada mitmeid üldisi mustreid.
Tolerantsiseadus (optimumi seadus või W. Shelfordi seadus) – Igal teguril on organismidele positiivse mõju teatud piirid. Nii teguri ebapiisav kui ka ülemäärane toime mõjutab negatiivselt indiviidide elutegevust (liiga palju “head” on ka “mittehea”).
Keskkonnateguritel on kvantitatiivne väljendus. Seoses iga teguriga saab eristada optimaalne tsoon (tavalise elutegevuse tsoon), pessimumi tsoon (surumise tsoon) ja vastupidavuse piirid keha. Optimaalne on keskkonnateguri hulk, mille juures organismide elutegevuse intensiivsus on maksimaalne. Pessimumi tsoonis on organismide eluline aktiivsus allasurutud. Väljaspool vastupidavuse piire on organismi olemasolu võimatu. Vastupidavusel on alumine ja ülemine piir.
Elusorganismide võimet taluda ühel või teisel määral keskkonnateguri toime kvantitatiivseid kõikumisi nimetatakse ökoloogiline valents (taluvus, stabiilsus, plastilisus).
Nimetatakse keskkonnateguri väärtusi ülemise ja alumise vastupidavuspiiri vahel tolerantsi tsoon. Nimetatakse laia taluvusvööndiga liike eurybiont, kitsaga - stenobiont . Organisme, mis taluvad olulisi temperatuurikõikumisi, nimetatakse eurütermiline ja kohandatud kitsale temperatuurivahemikule – stenotermiline. Samamoodi eristavad nad surve suhtes evry- ja stenobaatorganismid seoses keskkonna soolsusastmega, evry- Ja stenohaliin, seoses toitumisega evry- Ja stenotroofid(loomade puhul kasutatakse termineid evry- Ja stenofaagid) jne.
Indiviidide keskkonnavalentsid ei lange kokku. Seetõttu on liigi ökoloogiline valents laiem kui iga üksiku isendi ökoloogiline valents.
Liigi ökoloogiline valents erinevate keskkonnategurite suhtes võib oluliselt erineda. Keskkonnavalentside kogum seoses erinevate keskkonnateguritega on liigi ökoloogiline spekter.
Nimetatakse ökoloogilist tegurit, mille kvantitatiivne väärtus ületab liigi vastupidavuse piirav (piirav) tegur.
2. Faktori mõju erinevatele funktsioonidele ebaselgus – Iga tegur mõjutab erinevaid keha funktsioone erinevalt. Mõne protsessi jaoks võib optimaalne olla teiste jaoks pessim. Seega on paljude kalade jaoks paljunemisproduktide küpsemiseks optimaalne veetemperatuur kudemiseks ebasoodne.
3. Individuaalsete reaktsioonide mitmekesisus keskkonnateguritele – sama liigi üksikute isendite vastupidavusaste, kriitilised punktid, optimaalsed ja pessimaalsed tsoonid ei lange kokku. Selle varieeruvuse määravad nii indiviidide pärilikud omadused kui ka soo, vanuse ja füsioloogilised erinevused. Näiteks jahu- ja teraviljasaaduste ühe kahjuri veskiliblika puhul on röövikute kriitiline miinimumtemperatuur -7 °C, täiskasvanud vormidel -22 °C, munadel -27 °C. -10 °C pakane tapab röövikud, kuid ei ole ohtlik selle kahjuri täiskasvanud ja munadele. Järelikult on liigi ökoloogiline valents alati laiem kui iga üksiku isendi ökoloogiline valents.
4. Organismide erinevate teguritega kohanemise suhteline sõltumatus– tolerantsuse aste ühegi teguri suhtes ei tähenda liigi vastavat ökoloogilist valentsust muude tegurite suhtes. Näiteks liigid, mis taluvad suuri temperatuurikõikumisi, ei pea tingimata taluma suuri niiskuse või soolsuse erinevusi. Eurütermilised liigid võivad olla stenohaliinid, stenobaatilised või vastupidi.
5. Üksikute liikide ökoloogiliste spektrite lahknevus– iga liik on oma ökoloogiliste võimete poolest spetsiifiline. Isegi nende liikide puhul, mis on oma keskkonnaga kohanemismeetodites sarnased, on nende suhtumine teatud üksikteguritesse erinev.
6. Tegurite koostoime– organismide optimaalne vastupidavuse tsoon ja piirid mis tahes keskkonnateguri suhtes võivad nihkuda sõltuvalt tugevusest ja sellest, millises kombinatsioonis teised tegurid samaaegselt toimivad. Näiteks kuivas, mitte niiskes õhus on kuumust kergem taluda. Külma ilmaga tugeva tuulega on külmumise oht palju suurem kui tuulevaikse ilmaga.
7. Miinimumseadus (J. Liebigi seadus ehk piiravate tegurite reegel) – Organismide eksisteerimise võimalusi piiravad eelkõige need keskkonnategurid, mis on optimaalsest kõige kaugemal. Kui vähemalt üks keskkonnateguritest läheneb kriitilistele väärtustele või ületab neid, ähvardab neid inimesi surm, hoolimata muude tingimuste optimaalsest kombinatsioonist. Seega võib liikide liikumist põhja poole piirata (piiratud) soojuse puudumine ja kuivadesse piirkondadesse niiskuse puudus või liiga kõrge temperatuur. Piiravate tegurite väljaselgitamine on põllumajanduspraktikas väga oluline.
8. Hüpotees fundamentaalsete tegurite asendamatusest (V. R. Williamson)– põhiliste keskkonnategurite (füsioloogiliselt vajalike; näiteks valguse, vee, süsihappegaasi, toitainete) täielikku puudumist keskkonnas ei saa kompenseerida (asendada) muude teguritega. Seega võib inimene Guinnessi rekordite raamatu järgi elada ilma õhuta kuni 10 minutit, ilma veeta 10–15 päeva ja ilma toiduta kuni 100 päeva.
Looduses toimivad keskkonnategurid koos, st kompleksselt. Nimetatakse tegurite kompleksi, mille mõjul toimuvad kõik organismide põhilised eluprotsessid, sealhulgas normaalne areng ja paljunemine. elutingimused. Tingimusi, mille puhul paljunemist ei toimu, nimetatakse olemasolu tingimused.
Keskkonnateguritel on kvantitatiivne väljendus (joonis 6). Seoses iga teguriga saab eristada optimaalne tsoon (tavalise elutegevuse tsoon), pessimumi tsoon(surumise tsoon) ja vastupidavuse piirid keha. Optimaalne on keskkonnateguri hulk, mille juures organismide elutegevuse intensiivsus on maksimaalne. Pessimumi tsoonis on organismide eluline aktiivsus allasurutud. Väljaspool vastupidavuse piire on organismi olemasolu võimatu. Vastupidavusel on alumine ja ülemine piir.
Joonis 6: Keskkonnateguri toime sõltuvus selle toimest
Elusorganismide võime taluda keskkonnateguri toime kvantitatiivseid kõikumisi Vühel või teisel määral nimetatakse ökoloogiline valents (taluvus, stabiilsus, plastilisus). Nimetatakse laia taluvusvööndiga liike eurybiont, kitsaga - stenobiont (Joonis 7 ja joonis 8).
Joonis 7: Liikide ökoloogiline valentsus (plastilisus):
1- euribiont; 2 - stenobiont
Joonis 8: Liikide ökoloogiline valentsus (plastilisus).
(Yu. Odumi järgi)
Organisme, mis taluvad olulisi temperatuurikõikumisi, nimetatakse eurütermilisteks, kitsa temperatuurivahemikuga kohandunud organisme aga stenotermilisteks. Samamoodi eristatakse rõhu suhtes eury- ja stenobate organismid, seoses keskkonna soolsusastmega - eury - ja stenohaliin jne.
Indiviidide keskkonnavalentsid ei lange kokku. Seetõttu on liigi ökoloogiline valents laiem kui iga üksiku isendi ökoloogiline valents.
Liigi ökoloogiline valents erinevate keskkonnategurite suhtes võib oluliselt erineda. Keskkonnavalentside kogum seoses erinevate keskkonnateguritega on ökoloogiline spekter lahke.
Nimetatakse ökoloogilist tegurit, mille kvantitatiivne väärtus ületab liigi vastupidavuse piirav (piirav) tegur. See tegur piirab liigi levikut isegi siis, kui kõik muud tegurid on soodsad. Piiravad tegurid määravad liigi geograafilise levila. Inimeste teadmised teatud tüüpi organismide jaoks piiravatest teguritest võimaldavad keskkonnatingimusi muutes selle arengut maha suruda või stimuleerida.
Saame välja tuua peamised keskkonnategurite toimemustrid:
keskkonnategurite relatiivsusseadus - keskkonnateguri toime suund ja intensiivsus sõltuvad kogustest, milles seda võetakse, ja koosmõjus muude teguritega, mis see mõjub. Pole olemas absoluutselt kasulikke või kahjulikke keskkonnategureid: kõik on kvantiteedi küsimus. Näiteks, kui ümbritseva õhu temperatuur on liiga madal või liiga kõrge, s.t. ületab elusorganismide vastupidavuse, on see neile halb. Ainult optimaalsed väärtused on soodsad. Samas ei saa keskkonnategureid käsitleda üksteisest lahus. Näiteks, kui kehal on veepuudus, siis on tal raskem taluda kõrgeid temperatuure;
keskkonnategurite suhtelise asendatavuse ja absoluutse asendamatuse seadus - ühegi kohustusliku elutingimuse absoluutset puudumist ei saa asendada teiste keskkonnateguritega, küll aga saab mõne keskkonnateguri puudujääki või ülejääki kompenseerida teiste keskkonnategurite toimega. Näiteks, ei saa vee täielikku (absoluutset) puudumist kompenseerida muude keskkonnateguritega. Kui aga muud keskkonnategurid on optimaalsed, on veepuudust kergem taluda kui siis, kui teistest teguritest on puudus või liig.
2. Keskkonnamõju üldised mustrid
tegurid kehal. Optimaalne reegel.
Mõjutavate keskkonnategurite ja kohanemisreaktsioonide mitmekesisuses organismide poolt nende mõjule võib tuvastada mitmeid üldisi mustreid.
Keskkonnateguri mõju organismile ei sõltu ainult selle mõju iseloomust, vaid ka selle mõju intensiivsusest, s.t. keha poolt tajutava keskkonnateguri hulga kohta.
Evolutsiooni käigus on kõigil organismidel välja kujunenud kohanemised, et tajuda looduslikke keskkonnategureid teatud kogustes, mis on vajalikud nende normaalseks toimimiseks, samas kui selle koguse vähenemine või suurenemine vähendab nende elutegevust ning maksimumi või miinimumi saavutamisel tekib võimalus organismide olemasolu on täielikult välistatud.
Joonisel 1 on diagramm keskkonnateguri mõjust organismile.
Joonistatakse abstsisstelg keskkonnateguri hulk (näiteks temperatuur, valgustus, niiskus, soolsus jne) ja piki ordinaattelge - organismi reaktsiooni intensiivsus keskkonnategurile, s.o. keha elutähtsa tegevuse intensiivsus (näiteks konkreetse füsioloogilise protsessi intensiivsus – fotosüntees, hingamine, kasv jne; morfoloogilised tunnused – organismi või selle organite suurus; või isendite arv pindalaühiku kohta jne).
Nagu on näha jooniselt 1, kõver 1, suureneb keskkonnateguri hulga suurenedes organismi elutegevuse intensiivsus teatud tasemeni ja seejärel jälle väheneb.
Keskkonnateguri suurus määratakse peamiselt kolme diagrammil esitatud väärtusega kolm põhipunkti:
(1) – miinimumpunkt; (2) - optimaalne punkt; (3) – maksimumpunkt.
Miinimumpunkt (1) - vastab keskkonnateguri kogusele, mis ei ole antud tingimustes organismi eksisteerimiseks veel piisav.
Optimaalne punkt (2) - vastab keskkonnateguri hulgale, mille juures organismi elutegevuse intensiivsus saavutab maksimaalsed võimalikud väärtused.
Maksimaalne punkt (3) – vastab keskkonnateguri maksimaalsele hulgale, mille juures organismi elutegevuse intensiivsus on null.
Keskkonnateguri toime skeem organismide elutegevusele:
1, 2. 3 - vastavalt miinimum-, optimumi- ja maksimumpunktid;
I, II, III-vastavalt pessimumi, normi ja optimumi tsoonid.
II, III – normaalse elutegevuse tsoon
Joonis 1. Keskkonnateguri kehale avalduva toime skeem.
Optimaalne tsoon nimetatakse optimaalse punktiga (2) vahetult külgnevaks tsooniks.
Optimaalses tsoonis vastab keskkonnateguri hulk täielikult organismi vajadustele ja tagab selle eluks kõige soodsamad tingimused, s.t. on optimaalne.
Optimaalses tsoonis on keha maksimaalselt kohanenud keskkonnateguri toimega, seetõttu on selles tsoonis kohanemismehhanismid välja lülitatud ja energiat kulutatakse ainult põhilistele eluprotsessidele.
Tavalised tsoonid nimetatakse optimaalse tsooniga vahetult külgnevaid tsoone. Selliseid tsooni on kaks, mis vastavad keskkonnateguri väärtuste kõrvalekaldumisele optimaalsest puudujäägi või selle ületamise suunas.
Normaalne tsoon vastab keskkonnateguri hulgale, milles kõik elutähtsad protsessid kulgevad normaalselt, kuid nende hoidmiseks sellel tasemel on vaja täiendavaid energiakulusid.
Seda seletatakse asjaoluga, et kui faktori väärtused lähevad üle optimaalse, aktiveeruvad adaptiivsed mehhanismid, mille toimimine on seotud teatud energiakuluga ja mida rohkem teguri väärtus optimaalsest erineb, seda rohkem energiat kulub. kohanemisel (kõver 2).
Sageli nimetatakse optimaalset tsooni ja normaalset tsooni keha normaalse toimimise tsoon.
Tavalise elutegevuse tsooniga vahetult külgnevaid tsoone nimetatakse pessimismi või rõhumise tsoonid.
Pessimumi tsoonid vastavad sellisele hulgale keskkonnategurile, mis vähendab kohanemismehhanismide efektiivsust ja selle tulemusena häirib organismi elutähtsaid funktsioone.
Ökoloogias nimetatakse sageli keskkonnatingimusi, mille korral mis tahes tegur (või tegurite kogum) väljub normaalse elutegevuse tsoonist ja avaldab masendavat mõju. äärmuslik.
Vastupidavuse alumine ja ülemine piir Nimetatakse keskkonnateguri miinimum- ja maksimumväärtusi, mille juures on organismide eluline aktiivsus veel võimalik.
Vastupidavustsoon on keskkonnateguri väärtuste vahemik, mille ületamisel muutub organismide elu võimatuks.
Peale vastupidavuse on surmavad tsoonid, mis vastavad sellisele hulgale keskkonnategurile, et kõigi adaptiivsete mehhanismide tegevus on ebaefektiivne ja elu muutub võimatuks.
Näiteks inimese jaoks on optimaalne temperatuur 36,6 0 C; normaalse elutegevuse tsooni piirid - 36,4-37,0 0 C; pessimumistsoonid määratakse väärtustega 36,4 - 34,5 0 C ja 37,0 - 42,0 0 C; väljaspool määratud väärtusi surmavates tsoonides (34,5 0 C ja 42,0 0 C) toimub inimese surm.
Graafiku antud liigi isendite elutegevuse sõltuvusest keskkonnateguri intensiivsusest võib saada katseliselt või loodusvaatluste tulemusena.
1) Illustreerimiseks võime tsiteerida termogradienti paigutatud loomadega tehtud katsete andmeid. Seade on toru, mille üks ots asetatakse jäässe ja teine kastetakse veevanni, mille tulemusena tekib toru sees temperatuurigradient.
Putukad või muud väikesed loomad asetatakse torusse, misjärel uuritakse nende jaotumise mustrit kogu torus. Selgub, et enamik putukaid koondub ühele alale.
Graafiliselt kujutatuna on see muster parabooli kujul, kus putukate kõrgeima kontsentratsiooniga ala vastab optimaalsele tsoonile.
2) Asetage loomad erineva temperatuuriga tingimustesse ja arvutage nende ellujäämise protsent teatud aja jooksul. Katse tulemuste põhjal kriipsutatakse kõver läbi ja sellel määratakse keskne tsoon, mis vastab temperatuuri optimaalsele tsoonile.
3) Igaühele meist võib heaks eeskujuks olla üsna tavaline elutõde, nimelt toataimed ja nende eest hoolitsemine. Kõik teavad, et nad arenevad kõige paremini, kui nende kastmiskogus on teatud laadi: nii kastmispaus kui ka liigne veekogus põhjustavad toataimede pärssimist, mõnikord ka surma.
Sarnased andmed saadi valgustuse ja temperatuuri kohta toataimede ning loomade, taimede ja mikroorganismide kohta "metsikus looduses".
Tuleb märkida, et optimumi mõiste ei ole rakendatav mõne teguri, näiteks ioniseeriva kiirguse puhul, kuna looduslikust taustkiirgusest suurem väärtus on kehale ebasoodne.
Keskkonnategurite mõju üldised mustrid kehale.
1) keskkonnateguri teatud väärtuste korral luuakse organismide eluks kõige soodsamad tingimused; neid tingimusi nimetatakse optimaalne, ja vastav ala faktoriväärtuste skaalal on optimaalne tsoon;
2) mida rohkem tegurite väärtused optimaalsetest kõrvale kalduvad, seda rohkem pärsitakse organismide elutegevust; Sellega seoses paistab see silma nende tsoon normaalne elutegevus;
3) nimetatakse keskkonnateguri väärtusvahemikku, mille ületamisel muutub organismide elutegevus võimatuks vastupidavustsoon; eristama vastupidavuse alumine ja ülemine piir.
Eelpool käsitletud keskkonnategurite mõjumustrid elusorganismidele ja nende reaktsioonide olemus on tuntud kui "optimaalne reegel".
Ökoloogiline valents (või keskkonnataluvus) on organismide võime kohaneda teatud keskkonnategurite kõikumiste vahemikuga.
Mida suurem on keskkonnateguri kõikumiste vahemik, milles antud organism võib eksisteerida, seda suurem on selle keskkonnavalentsus (või keskkonnataluvus), seda laiem on tema vastupidavuse tsoon.
Keskkonnavalentsuse (tolerantsi) suhtelise astme väljendamiseks kasutatakse eesliidetega termineid "evry" ja "steno".
Organismid, mis taluvad teguri suuri kõrvalekaldeid optimaalsetest väärtustest, tähistatakse terminiga, mis sisaldab teguri nime koos eesliitega iga- (kreeka keelest "lai").
Organismid, mis võivad eksisteerida teguri väikeste kõrvalekalletega optimaalsest väärtusest, tähistatakse terminiga, mis sisaldab teguri nime koos eesliitega steno- (kreeka keelest "kitsas").
Seda saab skemaatiliselt kujutada järgmiselt (joonis 2):
Joonis 2. Organismide vormid seoses vibratsiooni ulatusega
keskkonnategur.
Näiteks, eurütermiline ja stenotermiline vormid on organismid, mis on temperatuurikõikumiste suhtes vastavalt vastupidavad ja ebastabiilsed.
Näited eurütermiline loomad ja taimed:
- Arktika rebased tundras taluvad õhutemperatuuri kõikumisi umbes 85 kraadi ulatuses 0 C (alates +30 0 Alates kuni -55 0 KOOS);
- karpkala magevees talub temperatuurikõikumisi alates 0 0 kuni 35 0 KOOS;
- parasvöötme taimed taluvad aktiivses olekus temperatuurimuutusi umbes 60 kraadi võrra 0 C ja uimases seisundis isegi kuni 90 0 S. Niisiis, lehis Jakuutias talub kuni -70 külma 0 KOOS.
Näited stenotermiline loomad ja taimed:
- soojaveelised koorikloomad taluvad vee temperatuuri muutusi kuni 6 kraadi ulatuses 0 C (alates +23 0 Alates kuni 29 0 KOOS);
- mõned Antarktika kalaliigid on kohanenud madalate temperatuuridega (alates -2 0 Alates kuni +2 0 KOOS); kui temperatuur tõuseb, lõpetavad nad liikumise, langevad termiliseks stuuporiks;
- troopilise metsa taimed taluvad kitsaid temperatuurivahemikke, nende jaoks on temperatuur umbes +5 0 C - +8 0 C võib juba olla hukatuslik.
Eury- ja stenohügrid Organismide vormid erinevad niiskuse kõikumisele reageerimise poolest.
Eury- ja stenohaliin Organismide vormid erinevad oma reaktsiooni poolest vee soolsuse kõikumisele.
Eury- ja stenoksübiont Organismide vormid erinevad oma reaktsiooni poolest vee hapnikusisaldusele.
Kui peame silmas organismide vastupanuvõimet tegurite kompleksi muutustele, siis räägime sellest eurybiont ja stenobiont organismide vormid .
- mees seoses abiootiliste keskkonnateguritega –eurybiont (tehnoloogia), aga bioloogilise liigina temperatuuri suhtes on tegemist stenotermilise organismiga.
Euribiontism ja stenobionism iseloomustavad organismide erinevat tüüpi kohanemist ellujäämisega.
Liigid, mis on eksisteerinud pikka aega keskkonnategurite oluliste kõikumiste all, omandavad suurenenud ökoloogilise valentsuse ja muutuvad eurybiont , st. liigid, millel on lai tolerantsus, samas kui suhteliselt stabiilsetes tingimustes arenevad liigid kaotavad ökoloogilise valentsuse ja arendavad tunnuseid stenobionism. Üldiselt eurübiontism soodustab organismide laialdast levikut looduses ja stenobionism piirab nende levikuala.
Organismid võivad erineda ka optimumi asukoha poolest faktori kvantitatiivsete muutuste skaalal (joonis 3).
Joonis 3. Organismide vormid, mis erinevad optimumi asukoha poolest.
Organisme, mis on kohanenud antud keskkonnateguri suurte annustega, tähistatakse termini lõpuga - Phil (Kreeka keelest "armastus"), näiteks:
- termofiilid - termofiilsed organismid;
- oksüfiilid - nõudlik kõrge hapnikusisaldus;
- hügrofiilid - kõrge õhuniiskusega kohtade elanikud.
Vastupidistes tingimustes elavaid organisme tähistatakse terminilõpuga -fob (kreeka keelest "hirm"), näiteks:
- halofoobid - mageveekogude elanikud, kes ei talu soolast vett;
- kionofoobid - organismid, kes väldivad sügavat lund.
Teave üksikute keskkonnategurite optimaalsete väärtuste ja nende talutavate kõikumiste ulatuse kohta iseloomustab üsna täielikult keha suhtumist igasse uuritud tegurisse.
Siiski tuleb meeles pidada, et vaadeldavad kategooriad annavad ainult üldise ettekujutuse keha reaktsioonist üksikute tegurite mõjule. See on oluline liigi üldiste ökoloogiliste omaduste seisukohalt ja on kasulik mitmete rakenduslike ökoloogiaprobleemide lahendamisel (näiteks liikide aklimatiseerumise probleem uutes tingimustes), kuid ei määra kindlaks interaktsiooni täielikku ulatust. keskkonnatingimustega liik keerulises looduskeskkonnas.
