Дополнительный материал

Ни один живой организм на может существовать без определенных факторов среды, его окружающей. Поэтому необходимо различать такие понятия как «среда обитания» и «условия существования».

Под средой обитанияобычно понимают природные тела и явления, с которыми организм (организмы) находится в прямых пли косвенных взаимоотношениях. Среда каждого организма складывается из множества элементов неорганической и органической природы и из элементов, привносимых человеком, его производственной деятельностью. Причем одни элементы среды могут быть необходимы организму, а другие безразличны для него, например, каждому из нас необходимо наличие воздуха и пиши, и совсем не обязательно присутствие допустим шкафа у степы.

Из этого примера вытекает определение «условия существования»,или условия жизни - это совокупность необходимых для жизни элементов, составляющих с организмом диалектическое единство.

Вывод: компоненты среды необходимые для жизни: воздух, пища, энергия) образуют условия существования,все остальные элементы - среда обитания.

Среда обитания — это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодейст­вует. Составные части и свойства среды многообразны и измен­чивы. Любое живое существо живет в сложном, меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями. Наряду с термином «среда обитания» используются также по­нятия «экологическая среда», «местообитание», «окружающая среда», «окружающая природная среда», «окружающая приро­да» и др. Четких различий между этими терминами нет.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Фак­торы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или пре­пятствовать выживанию и размножению.

Экологические фак­торы имеют разную природу и специфику действия. Среди них выделяют абиотические и биотические, антропогенные.

Абиотические факторы (физико-химические, факторы неживой природы) — температура, свет, радиоак­тивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой со­став воды, ветер, течения, рельеф местности — это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на жи­вые организмы.

Биотические (факторы живой природы) — это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испыты­вает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других ви­дов — растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие.

Антропогенные факторы — это формы деятельности че­ловеческого общества, которые приводят к изменению приро­ды как среды обитания других видов или непосредственно ска­зываются на их жизни. Значе­ние антропогенных воздействий на весь живой мир Земли про­должает стремительно возрастать.

Один и тот же фактор среды имеет различное значение в жизни совместно обитающих организмов разных видов. Напри­мер, сильный ветер зимой неблагоприятен для крупных, оби­тающих открыто животных, но не действует на более мелких, которые укрываются в норах или под снегом. Солевой состав почвы важен для питания растений, но безразличен для боль­шинства наземных животных и т. п.

Некоторые свойства среды остаются относительно посто­янными на протяжении длительных периодов времени в эво­люции видов. Таковы сила тяготения, солнечная постоянная, солевой состав океана, свойства атмосферы. Большинство эко­логических факторов — температура, влажность, ветер, осад­ки, наличие укрытий, пищи, хищники, паразиты, конкурен­ты и т. д. — очень изменчиво в пространстве и времени. Сте­пень изменчивости каждого из этих факторов зависит от осо­бенностей среды обитания. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер. Паразиты млекопитающих живут в условиях избытка пищи, тогда как для свободноживущих хищников ее запасы все время меняются вслед за изменением численности жертв.

Изменения факторов среды во времени могут быть: 1) регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток, или сезоном года, или ритмом прили­вов и отливов в океане; 2) нерегулярными, без четкой пери­одичности, например, изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера — бури, ливни, обвалы и т. п.; 3) направленными на протяжении известных, иногда длительных, отрезков времени, например, при похоло­дании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоян­ном выпасе скота на одном и том же участке и т. п.; 4) неопределенного действия – антропогенные факторы, наиболее опасные для живых организмов и их сообществ, например выбросы загрязняющих веществ. При­рода таких факторов неопределенна, к ним организм, как правило, не готов, вид не встречался с такими явлениями и в процессе эволюции, представляют наибольшие трудности для адаптации. В этом их ос­новная специфика и антиэкологичность. Многие из этих факто­ров, кроме того, выступают как вредные. Их относят к группексенобиотиков (греч. ксенокс - чужой). К последним относятся практичес­ки все загрязняющие вещества. Только в отдельных случаях по отношению к таким факторам организмы могут использовать механизмы так на­зываемыхпреадаптаций, т. е. те адаптации, которые выработа­лись, но отношению к другим факторам. Так, например, устойчи­вости растений к загрязнениям воздуха в какой-то мере способствуют те структуры, которые благоприятны для повышения засухоустойчиво­сти: плотные покровные ткани листьев, наличие на них воскового нале­та, опушенности, меньшее количество устьиц и другие структуры, за­медляющие процессы поглощения веществ, а, следовательно, и отрав­ление организма.

Среди факторов среды выделяют ресурсы и условия. Ресур­сы окружающей среды организмы используют, потребляют, тем самым, уменьшая их количество. К ресурсам относят пищу, воду при ее дефиците, убежища, удобные места для размноже­ния и т. п. Условия — это такие факторы, к которым организ­мы вынуждены приспосабливаться, но повлиять на них обычно не могут. Один и тот же фактор среды может быть ресурсом для одних и условием для других видов. Например, свет — жизнен­но необходимый энергетический ресурс для растений, а для об­ладающих зрением животных — условие зрительной ориента­ции. Вода для многих организмов может быть и условием жиз­ни, и ресурсом.

Экоклимат и микроклимат.Для того чтобы выяснить влияние климатических факторов на организм, часто метеорологических данных бы­вает недостаточно. Хорошо известно, что по­верхности предметов, обращенные к солнцу, всегда теплее, чем воздух над ними; холодный воздух по ночам скапливается в понижениях местности. В связи с этим различные местооби­тания организмов отличаются температурным и световым режимом, режимом влажности. Ины­ми словами, каждое местообитание характе­ризуется определенным экологическим клима­том — экоклиматом, т. е. климатом при­земного слоя воздуха.

Большое влияние на климатические факторы оказывает растительность. Под пологом леса, например, влажность воздуха всегда выше, а колебания температуры меньше, чем на поля­нах. Различен и световой режим этих мест. В разных растительных ассоциациях формиру­ется свой режим влажности, температуры, све­та. Тогда говорят о фитоклимате.

Но не всегда данных экоклимата или фито-климата достаточно для полной характеристики климатических условий того или иного место­обитания. Условия жизни, окружающие личинок насекомых, живущих под корой дерева, иные, чем в лесу, где это дерево произрастает. При этом температура южной стороны ствола мо­жет быть на 10—15 °С выше температуры его северной стороны. Такие небольшие участки местообитания имеют свой микроклимат.

Четких различий между экоклиматом и мик­роклиматом не существует. Считается, что эко­климат — это климат относительно больших территорий, а микроклимат — климат отдель­ных небольших участков.

Каждая климатическая зона отличается ог­ромным количеством разнообразных микроклиматов. Микроклиматы тесно связаны с солнечной радиацией, силой и направлением ветра, особенностями рельефа, характером растительности и другими климатическими показателями местности (рис. 22).

Особые микроклиматические условия созда­ют не только растения, но и животные. Устой­чивым микроклиматом обладают заселенные животными норы, дупла деревьев, пещеры. Наличие в одной местности многих микрокли­матов обеспечивает сосуществование видов, обладающих неодинаковыми требованиями к внешней среде.

Экологические факторы среды оказывают на живые орга­низмы различные воздействия, т. е. могут влиять как раздра­жители, вызывающие приспособительные изменения физио­логических и биохимических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных ус­ловиях; как модификаторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения организмов; как сигналы, свиде­тельствующие об изменениях других факторов среды.

 

Значение биологического разнообразия

Число видов организмов, населяющих Землю, очень велико, но оценки этой величины сильно отличаются, варьируя от 5 до 80 млн. Однако более или менее четкая таксономическая принадлежность установлена всего для 1,4 млн. видов. Из этого известного числа видов примерно 750000 - это насекомые, 41000 - позвоночные животные, 250000 - растения. Остальные виды представлены сложным набором беспозвоночных животных, грибов, водорослей и других микро­организмов.

Видовое «богатство» различных климатогеографических зон сильно отличается, хотя четко прослеживается тенденция увеличения от полюсов к экватору. Так, например, число пресноводных насекомых в тропических лесах в 3 - 6 раз больше, чем в умеренных. На единицу площади в тропи­ческих лесах приходится наибольшее на Земле количество видов млеко­питающих. Во влажных тропических лесах Латинской Америки на одном гектаре встречается 40 - 100 видов деревьев, тогда как на востоке Север­ной Америки 10 - 30 видов. В долинах Малайзии, в районе Куала-Лум­пур, на одном гектаре насчитывается около 600 видов деревьев, диаметр ствола которых более 2 см, а на всей территории Дании в два раза меньше видов всех размеров.

В морской среде наблюдается такая же закономерность распределе­ния, как и на суше. Так, число видов асцидий в Арктике едва превышает 100, а в тропиках оно больше 600.

Трудно переоценить значение всего количества товаров и услуг, которые обеспечиваются биоразнообразием. Некоторые виды при этом являются жизненно необходимыми. Так, люди используют в пищу около 7000 видов растений, но 90 % мирового продовольствия создается за счет всего 20, а 3 вида из них (пшеница, кукуруза и рис) покрывают более половины всех потребностей.

Биологические ресурсы являются также значительным источником сырья для промышленности, в том числе медицинской; это фактор, от которого зависит национальная экономика.

В последнее время человечество осознало полезность диких видов рас­тений и животных. Они не только содействуют развитию сельского хозяйства, медицины и промышленности, но и полезны для окружающей среды, являясь обязательным компонентом - биотической составляю­щей - природных экосистем. Биоразнообразие считают главным факто­ром, определяющим устойчивость биогеохимических циклов вещества и энергии в биосфере.

Причинно-следственные отношения между многими видами играют большую роль в круговороте вещества и потоках энергии в компонентах экосистем, которые непосредственно связаны с человеком. Так, напри­мер, животные — фильтраторы и детритофаги, не используемые челове­ком в пищу, вносят существенный вклад в круговорот биогенных элемен­тов (например, фосфора).

Таким образом, даже виды организмов, которые не входят в пище­вую цепь человека, могут быть ему полезными, хотя и приносят пользу косвенным путем. Многие виды сыграли главную роль в становлении климата на Земле и продолжают быть мощным стабилизирующим фак­тором в отношении климата.

В настоящее время под биоразно­образием понимают все виды растений, животных, микроорганизмов, а также экосистемы и экологические процессы, частью которых они являются.

Биоразнообразие рассматривается на трех уровнях:генетическом, ви­довом и эко системном.

Генетическое разнообразиепредставляет собой объем генетической информации, содержащийся в генах организмов, населяю­щих Землю.

Видовое разнообразие— это разнообразие видов живых орга­низмов, обитающих на Земле.

Разнообразие экосистемкасается различных сред обитания, биотических сообществ и экологических процессов в био­сфере, а также огромного разнообразия сред обитания и процессов в рам­ках экосистемы.

Эволюционные процессы, происходившие в различные геологи­ческие периоды, привели к существенным изменениям видового состава обитателей Земли. Около 65 млн. лет назад в конце мелового период произошли наиболее крупные исчезновения видов, особенно птиц и млекопитающих. Полностью вымерли динозавры. Позже био­логические ресурсы утрачивались быстрее, причем в отличие от вели­кого вымирания мелового периода, вызванного, скорее всего природ­ными явлениями, утрата видов происходит вследствие деятельности человека.

По мнению экспертов, в ближайшие 20 - 30 лет под серьезной угро­зой исчезновения будет находиться примерно 25 % всего биоразнообра­зия Земли, из биогеографических исследований островов известно, что утрата 50% среды обитания ведет к потере примерно 10% видов. Сте­пень сохранности местообитаний в различных биогеографиче­ских областях мира в настоящее время оценивается следую­щим образом: Индомалайзиская область -19,6%, Афротропическая ~ 47,1, Палеоарктическая - 57,6, Неоарктическая - 61,9, Неотропическая - 65,5, Австралийская - 69,1, Океаний­ская - 80,7 и Антарктическая - 98,4%. Приведенные данные не оставляют сомнений в вымирании значительного количества видов в результате хозяйственной деятельности, в очень высокой скорости антропогенного ис­чезновения видов по сравнению с естественным. Это означает, что биологические ресурсы также стали не возобновляемыми.

Опасность, грозящая биоразнообразию, постоянно нарастает. Между 1990 и 2020 г. могут исчезнуть от 5 до 15 % видов, причиной чего счи­тают обезлесивание в тропиках. Это составит от 15000 до 50000 видов в год, или от 40 до 140 видов в день. По-видимому, около 22 000 видов растений и животных сейчас находятся под угрозой исчезновения. Из них 66 % видов позвоночных животных являются обитателями континентов.

Выделяют четыре основные причины утраты видов:

- утрата среды обитания, фрагментация и модификация;

- чрезмерная эксплуатация ресурсов;

- загрязнение окружающей среды;

- вытеснение естественных видов интродуцированными экзотиче­скими видами.

Во всех случаях эти причины антропогенного характера.

Подсчитали, что каждый год погибают тропические леса на площади 11,1 млн. га (т. е. 21 га каждую минуту). Сокращение же 70 % тропических лесов ведет не только к исчезновению тех видов, которые обитали на уничтоженных участках леса, но и к сокращению до 30 % численности видов, обитающих на соседних участках леса.

Многие морские виды исчезают из-за коммерческой эксплуатации моря. Крупные наземные животные, в частности африканский слон, так­же находятся под угрозой исчезновения вследствие чрезмерной антропо­генной нагрузки на зоны их естественного обитания.

Большую опасность антропогенного воздействия на окружающую среду представляет ее загрязнение, особенно токсичными химическими веще­ствами и ксенобиотиками, в частности пестицидами. Так, например, ДДТ, который давно был запрещен как экологически опасное вещество, до сих пор обнаруживается не только в почве, но и в составе тканей живых орга­низмов. Причиной этого явления считают стабильность ДДТ (как и других хлорорганических соединений), а также его распространение с воздуш­ными потоками, перелетными птицами.

Изменения климата вследствие выброса в атмосферу парниковых га­зов, по прогнозам специалистов, могут привести к изменению видового состава многих экосистем на Земле, так как количество одних видов умень­шится, а других возрастет.

Внедрение новых сортов сельскохозяйственных культур, таких как пшеницы и риса на Среднем Востоке и в Азии, повлекло за собой утрату генетических банков в Турции, Ираке, Иране, Афганистане и других странах.

Утрата видового разнообразия как жизненного ресурса может приве­сти к серьезным глобальным последствиям для благополучия человека и даже его существования на Земле. Однако, согласно результатам исследо­ваний, выполненных в течение 1986 - 1996 гг. в рамках МГБП, биоразно­образие экосистем и их функционирование не находятся в прямой связи. Устойчивость экосистем может быть нарушена при уменьшении биораз­нообразия, так как она может быть обусловлена не реальным, а потенци­альным биоразнообразием. Другими словами, виды, которые в данный момент не являются доминирующими, могут стать доминантами при из­менении условий среды. Пока нельзя предсказать, как отразится на фун­кционировании экосистемы потеря биоразнообразия, но специалисты предполагают, что вряд ли такие потери будут благоприятными.

Одним из принципов экологической нравствен­ности является следующий принцип: каждое поколение имеет право на то же биоразнообразие, что и предыдущее.

Разрабатывается четыре вида мер, направленных на сохранение и устойчивое использование биоразнообразия.

1. Защита особой среды обитания - создание национальных парков, биосферных заповедников и других охранных зон.

2. Защита отдельных видов или групп организмов от чрезмерной экс­плуатации.

3. Сохранение видов в виде генофонда в ботанических садах или в банках генов.

4. Сокращение загрязнения окружающей среды.

Важным средством сохранения биоразнообразия является разра­ботка международных и национальных программ и конвенций, направ­ленных на осуществление этих мер. Признают, однако, что все эти меры пока недостаточны и процесс утраты видов продолжается в глобальном масштабе.

Конвенция по биоразнообразию, принятая 153 государствами, отра­жает остроту ситуации и представляет собой результат длительных усилий по согласованию противоречивых интересов различных госу­дарств.

Международная программа DIVERSITAS, выполняемая в настоящее время, предполагает проведение инвентаризации и мониторинга биораз­нообразия. Ведутся работы по выбору участков с учетом иерархического уровня репрезентативности экосистем, которые будут представлять различ­ные биогеографические и экологические регионы Земли. «Пан-европей­ская стратегия биологического и ландшафтного разнообразия» (1995), рас­считанная на 20 лет, главное внимание уделяет прибрежным и морским экосистемам.

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Почему биоразнообразие является важнейшим жизненным ресурсом?

2. Каковы основные причины утраты видов?

3. Каковы основные меры по сохранению биоразнообразия?

 






Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 945; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2017 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.024 сек.