Экологические факторы и их влияние на живые организмы

1. Общие сведения

Эко­ло­гия – наука об от­но­ше­ни­ях живых ор­га­низ­мов и их со­об­ществ между собой и с окру­жа­ю­щей сре­дой.

Эко­ло­ги­че­ский фак­тор – яв­ле­ние или объ­ект, воз­дей­ству­ю­щий на ор­га­низм.

Эко­ло­ги­че­ские фак­то­ры:

Био­ти­че­ские (живой при­ро­ды) – воз­дей­ствие на ор­га­низм дру­гих живых су­ществ или про­дук­тов их жиз­не­де­я­тель­но­сти (пища, хищ­ни­ки, па­ра­зи­ты)

Абио­ти­че­ские (нежи­вой при­ро­ды) – фи­зи­че­ские усло­вия среды (тем­пе­ра­ту­ра, влаж­ность, осве­щен­ность, хи­ми­че­ский со­став окру­жа­ю­щей среды)

Эко­ло­ги­че­ская ниша – со­во­куп­ность усло­вий, необ­хо­ди­мых для су­ще­ство­ва­ния опре­де­лен­но­го вида. Любой живой ор­га­низм спо­со­бен су­ще­ство­вать толь­ко при опре­де­лен­ных зна­че­ни­ях эко­ло­ги­че­ских фак­то­ров.  

2. Освещенность

Сол­неч­ный свет слу­жит ис­точ­ни­ком энер­гии для рас­те­ний, так как необ­хо­дим для осу­ществ­ле­ния фо­то­син­те­за (см. Рис. 1). Также свет ока­зы­ва­ет ре­гу­ля­тор­ное дей­ствие на рост рас­те­ния, цве­те­ние, пло­до­но­ше­ние.

Рис. 1. Фо­то­син­тез

Для ти­мо­фе­ев­ки луговой и зем­ля­ни­ки осве­щен­ность необ­хо­ди­ма уже для про­рас­та­ния семян.

Рас­те­ния по от­но­ше­нию к осве­щен­но­сти:

• Све­то­лю­би­вые (ге­лио­фи­ты). Спо­соб­ны расти толь­ко на ярко осве­щен­ных по­верх­но­стях (ко­выль, пше­ни­ца, сосна, ро­би­ния).
• Те­не­лю­би­вые (сцио­фи­ты). Могут расти толь­ко в за­те­нен­ных ме­стах. На ярком солн­це могут по­явить­ся ожоги (во­ро­ний глаз, вет­ре­ни­ца).
• Те­не­вы­нос­ли­вые. Хо­ро­шо рас­тут в осве­щен­ных ме­стах, но могут вы­но­сить и неболь­шое за­те­не­ние (липа, дуб, ясень).

3. Температура

Для любых рас­те­ний гу­би­тель­ны как пе­ре­грев, так и слиш­ком низ­кая тем­пе­ра­ту­ра. Слиш­ком вы­со­кие тем­пе­ра­ту­ры при­во­дят к по­те­ре влаги, ожо­гам, раз­ру­ше­нию хло­ро­фил­ла.

Дей­ствию вы­со­ких тем­пе­ра­тур под­вер­же­ны ге­лио­фи­ты, в связи с этим они имеют ряд при­спо­соб­ле­ний: могут по­во­ра­чи­вать ли­стья, сбра­сы­вать ли­сто­вую пла­стин­ку, остав­ляя толь­ко че­ре­шок, ли­стья пре­вра­ще­ны в ко­люч­ки (как­ту­сы). Умень­ше­ние пло­ща­ди ли­сто­вой пла­стин­ки по­мо­га­ет ге­лио­фи­там из­бе­жать чрез­мер­но­го ис­па­ре­ния воды. Гу­стое белое опу­ше­ние или се­реб­ри­стая окрас­ка ли­стьев по­мо­га­ют рас­те­нию от­ра­жать боль­шую часть па­да­ю­щих на него лучей.

При за­мер­за­нии воды в клет­ках об­ра­зу­ют­ся кри­стал­лы льда, ко­то­рые их по­вре­жда­ют. При по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры до ми­ну­со­вых зна­че­ний хи­ми­че­ские про­цес­сы в клет­ке за­мед­ля­ют­ся, воз­ни­ка­ет дис­ба­ланс, ко­то­рый может при­ве­сти к ги­бе­ли.

Внеш­ний вид рас­те­ний хо­лод­ных мест оби­та­ния: веч­но­зе­ле­ные, с мел­кой жест­кой лист­вой, низ­кие (не пре­вы­ша­ют вы­со­ту снеж­но­го по­кро­ва) (кар­ли­ко­вая бе­ре­за, ива).

Мно­гие рас­те­ния на за­суш­ли­вый и хо­лод­ный пе­ри­о­ды могут впа­дать в со­сто­я­ние покоя, когда все жиз­нен­ные про­цес­сы за­мед­ле­ны. У дре­вес­ных рас­те­ний дре­вес­не­ют по­бе­ги этого года и уве­ли­чи­ва­ет­ся тол­щи­на проб­ко­во­го слоя. Тра­вя­ни­стые рас­те­ния утра­чи­ва­ют все над­зем­ные ор­га­ны. Ку­стар­ни­ки и де­ре­вья сбра­сы­ва­ют лист­ву. Вод­ные рас­те­ния опус­ка­ют­ся на дно (ряска), со­хра­ня­ют толь­ко при­дон­ные ли­стья (кув­шин­ка).

4. Влажность

Скле­ро­фи­ты – рас­те­ния за­суш­ли­вых мест оби­та­ний (ва­си­лек лож­но­пят­ни­стый (см. Рис. 2)). Имеют жест­кие ли­стья.

Рис. 2. Ва­си­лек лож­но­пят­ни­стый

Сук­ку­лен­ты – рас­те­ния за­суш­ли­вых мест оби­та­ния, ко­то­рые спо­соб­ны за­па­сать влагу в мя­си­стых об­ра­зо­ва­ни­ях тела – стеб­лях, ли­стьях (алоэ (см. Рис. 3), как­ту­сы).

Рис. 3. Алоэ

Рас­те­ния по от­но­ше­нию к влаж­но­сти

Вод­ные рас­те­ния и рас­те­ния, оби­та­ю­щие в усло­ви­ях из­быт­ка влаги

Рас­те­ния сухих ме­сто­оби­та­ний

Рас­те­ния ме­сто­оби­та­ний с нор­маль­ным увлаж­не­ни­ем

Хи­ми­че­ский со­став почвы

Рас­те­ния из почвы по­лу­ча­ют ми­не­раль­ные ве­ще­ства. Боль­ше всего они нуж­да­ют­ся в со­еди­не­ни­ях фос­фо­ра, азота, калия. Также им необ­хо­ди­мы со­еди­не­ния бора, мар­ган­ца и же­ле­за.

5. Биотические факторы

Жи­вот­ные пи­та­ют­ся рас­те­ни­я­ми, по­это­му рас­те­ния имеют за­щит­ные при­спо­соб­ле­ния: иглы, ко­люч­ки (ака­ция), жест­кая листва (степ­ные рас­те­ния), яды (пас­ле­но­вые рас­те­ния).

Дру­гие жи­вот­ные всту­па­ют с рас­те­ни­я­ми в му­ту­а­ли­сти­че­ские от­но­ше­ния: пчелы, ба­боч­ки, опы­ля­ют рас­те­ния. Птицы раз­но­сят их се­ме­на, по­едая вкус­ные ягоды.

6. Мутуализм

Грибы, бак­те­рии, па­ра­зи­ти­ру­ют на рас­те­ни­ях и вы­зы­ва­ют их за­бо­ле­ва­ния (фи­тофто­роз, муч­ни­стая роса).

Друг с дру­гом рас­те­ния всту­па­ют в кон­ку­рент­ные вза­и­мо­дей­ствия. Также су­ще­ству­ют рас­те­ния-па­ра­зи­ты (омела белая).

Круп­ные рас­те­ния за­те­ня­ют более мел­кие, таким об­ра­зом, су­ще­ству­ет де­ле­ние на ярусы. Рас­те­ния-эпи­фи­ты (ор­хи­деи) могут ис­поль­зо­вать дру­гих в ка­че­стве опоры.

7. Влияние растений на окружающую среду

Рас­те­ния участ­ву­ют в под­дер­жа­нии по­сто­ян­ства со­ста­ва воз­ду­ха (вы­де­ля­ют кис­ло­род и по­гло­ща­ют уг­ле­кис­лый газ).

При­ни­ма­ют уча­стие в фор­ми­ро­ва­нии почв (кор­не­вые си­сте­мы по­гло­ща­ют одни ве­ще­ства и вы­де­ля­ют дру­гие). После ги­бе­ли рас­те­ния боль­шая часть ве­ществ воз­вра­ща­ет­ся об­рат­но в почву.

Корни рас­те­ний за­креп­ля­ют скло­ны хол­мов, овра­гов, предо­хра­ня­ют почву от эро­зии (раз­ру­ше­ния).

Ле­со­по­сад­ки (см. Рис. 4) ис­поль­зу­ют­ся для за­щи­ты полей от су­хо­ве­ев и по­жа­ров.

Рис. 4. Ле­со­по­сад­ки

Круп­ные дре­вес­ные рас­те­ния, ис­па­ря­ю­щие боль­шое ко­ли­че­ство влаги. Могут быть ис­поль­зо­ва­ны для осу­ше­ния за­бо­ло­чен­ных зе­мель (эв­ка­лип­ты).

8. Влияние человека на растительный мир

Люди вы­ру­ба­ют леса, осу­ша­ют бо­ло­та, оро­ша­ют за­суш­ли­вые земли. Так уни­что­жа­ют­ся есте­ствен­ные места оби­та­ния и со­зда­ют­ся усло­вия для сель­хоз куль­тур. Вы­во­дят­ся новые сорта рас­те­ний.

Вы­руб­ка лесов может при­во­дить к по­те­ре пло­до­род­но­го слоя почвы и об­ра­зо­ва­нию пу­стынь. При негра­мот­ном оро­ше­нии может про­ис­хо­дить за­бо­ла­чи­ва­ние почв.

9. Влияние освещенности на растения

В 3 оди­на­ко­вых горш­ка с оди­на­ко­вой поч­вой по­са­ди­те 3 ко­ле­уса. Вы­ра­щи­вай­те их месяц в раз­ных усло­ви­ях: один на ярком свету и с до­пол­ни­тель­ной под­свет­кой, вто­рой – при нор­маль­ном днев­ном осве­ще­нии, тре­тий – в по­лу­те­ни – в 3 мет­рах от окна. На­блю­дай­те за ро­стом и раз­ви­ти­ем рас­те­ний. По­про­буй­те сде­лать вы­во­ды.

Схе­ма­тич­но за­ри­суй­те форму крон де­ре­вьев (бе­ре­зы, липы, сосны), вы­рос­ших в усло­ви­ях раз­лич­ной осве­щен­но­сти. Сде­лай­те вы­во­ды.

10. Анабиоз

Край­няя форма при­спо­соб­ле­ния рас­те­ний к экс­тре­маль­ным усло­ви­ям окру­жа­ю­щей среды (хо­ло­ду, су­хо­сти, жаре) – это ана­би­оз.

Ана­би­оз – это со­сто­я­ние ор­га­низ­ма, при ко­то­ром следы жиз­не­де­я­тель­но­сти малы на­столь­ко, что от­сут­ству­ют ви­ди­мые при­зна­ки жизни.

Так, мхи пе­ре­но­сят зим­нее про­мер­за­ние или пол­ное вы­сы­ха­ние в со­сто­я­нии ана­би­о­за, из ко­то­ро­го они воз­вра­ща­ют­ся к нор­маль­ной жиз­не­де­я­тель­но­сти после от­та­и­ва­ния или дождя.

Вопросы к конспектам