Предмет изучения аутэкологии

     Возьмем какой-либо один организм, мысленно изолировав его от остального мира организмов. Эта особь будет испытывать влияние определенного числа внешних факторов. Главными из них окажутся факторы, определяемые разным климатом, который господствует на поверхности нашей планеты: температура, влажность, освещенность, ветер и т. д. Раздел экологии – аутэкология изучает взаимоотношения одной особи с окружающей средой.

Таким образом, предметом аутэкологии является взаимодействие особи с окружающей средой и ее влияние на окружающую среду.

 

Толерантность к изменению экологического фактора

Экологическая толерантность охватывает диапазон от нижнего до верхнего предела экологических факторов.

Закон толерантности Шелфорда гласит: лимитирующим фактором процветания организма или вида может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия. Диапазон между ними определяет выносливость (толерантность) организма к данному фактору.

    В природных условиях организм подвержен действию многочисленных факторов. Для анализа используются многомерная статистика и геометрия. Для комплекса экологических факторов можно сформулировать закон (правило) лимитирующего фактора Либиха: в комплексе факторов сильнее действует тот, который близок к пределу выносливости.

  Способность заселять различную среду, которая характеризуется определенным диапазоном экологических факторов, называется экологической валентностью.

 

Абиотические факторы

К абиотическим факторам относятся свет, теплота, климат, погода, температура, вода, ветер, соленость, водородный показатель. Особую роль среди абиотических факторов играют химические биогены. Химические биогены обусловливают структуру живой материи, морфологию и физи-ологию организмов. Это углерод и его соединения с радикалом ОН, это химические элементы N, P, S, Na, K, Ca и др.

  Рассмотрим примеры абиотических факторов.

  1. Влажность воздуха – это величина, характеризующая содержание в воздухе водяного пара. Влажность является одним из важнейших экологических факторов. В атмосфере Земли 50 % всей влаги сосредоточено на высоте до двух километров. В метеорологии различают абсолютную и относительную влажность. Влажность влияет на жизненный цикл абсолютно всех обитающих на Земле организмов. Например, вспышки размножения многих видов насекомых приурочены к годам с низкими показателями влажности. Необычайно высокие урожаи шишек и семян у хвойных деревьев также приурочены к теплым и сухим годам.

  2. Осадки – это вода в каком-либо агрегатном состоянии, конденсирующаяся из атмосферы. Примерами осадков являются дождь, туман, снег, иней, лед. Количество осадков очень различается по районам Земли. В тропиках это значение может достигать 2000 мм в год, в пустынях – 0,18 мм в год.

  3. Ветер – это процесс перемещения воздушных масс. Причиной ветров является неравномерный нагрев земной поверхности и связанное с ним изменение атмосферного давления. В результате этого воздушные массы начинают перемещаться из зон с высоким давлением в зоны с низким давлением, порождая ветер. Ветер также оказывает непосредственное влияние на жизнедеятельность большинства организмов, живущих на поверхности земли или воды. Например, он способствует распространению семян растений, опылению многих видов древесных и цветочных растений. Ветер проявляет эффект синергизма при взаимодействии с фактором влажности и температуры, т. е. перечисленные факторы способны усиливать действие друг друга.

  4. Атмосферное давление – это сила, с которой атмосферный столб давит на предметы, находящиеся в толще атмосферы. Нормальным считается давление 760 мм рт. ст., что соответствует 101,3 кПа. Давление также влияет на жизнедеятельность большинства организмов на планете. Особенно сильно это влияние сказывается при расселении организмов на территориях с большими перепадами высот.

  5. Абиотические факторы почвенного покрова. Почвой называется рыхлый поверхностный горизонт суши, способный производить урожай растений. Одним из основных свойств почвы является плодородие. Оно зависит от множества факторов, которые можно отнести к двум основным группам – физические и химические свойства почвы. В совокупности эти факторы называются эдафическими.

  6. Орографические факторы. Это факторы, определяемые рельефом местности. К таким факторам относятся перепад высот, особенности склона и т. д. Подобные факторы формируют комплекс микроклиматических условий. На уровне особи абиотические факторы влияют на поведение животных, изменяют трофические отношения и характер метаболизма, влияют на способность к размножению, скорость роста и продолжительность жизни. На уровне популяций абиотические факторы воздействуют на такие параметры, как рождаемость, смертность, среднюю продолжительность жизни особи, скорость роста популяции и пространственное распределение, динамику численности.

 

Биотические факторы

  Биотические факторы связаны с воздействием жизнедеятельности одних организмов на другие. К биотическим факторам относят также факторы почвенного покрова, представляющие собой совокупность биохимических процессов. Подобные факторы разделяют на действующие внутри вида (гомотипические ) и между видами (гетеротипические).

Гомотипические взаимодействия формируют механизмы поддержания оптимальной для данных условий существования плотности популяции. Они весьма сложны и разнообразны. Все их разнообразие можно свести к шести основным видам:

·  внутривидовая конкуренция: соревнование между организмами одного вида за одни и те же условия существования и размножения;

·  фактор скученности: изменение поведения и биохимии животных при образовании ими больших популяций;

·  эффект группы: влияние группы в целом и числа организмов в ней на физиологию, поведение, развитие и размножение особей;

·  эффект массы: воздействие роста популяции на свойства среды и организмов популяции;

·  дисперсия: процесс саморазреживания популяции на территории;

·  каннибализм: поедание особями одного и того же вида друг друга;  

·  стресс-реакция: состояние напряжения, выражающееся в поведении и изменении биохимии у особи при изменении условий обитания.

Гетеротипические взаимодействия весьма разнообразны. Выделяют следующие виды взаимодействий между видами:

·  нейтрализм: никакого взаимного влияния (примеры: синицы и сосны, лось и синица);

·  конкуренция: популяции имеют близкие требования к условиям среды, если стоят на одном трофическом уровне. В результате происходит взаимное ослабление популяций (примеры: деревья в лесу, хищники в одном биоценозе, культурные и сорные растения);

·  антагонизм: виды имеют идентичные требования к среде обитания, и одна из популяций будет неизбежно вытеснена (пример: узкопалый и широкопалый рак, американская и европейская норка, крысы и мыши);

·  аменсализм: одна популяция угнетает другую, но сама при этом не испытывает ничего со стороны второй. Часто угнетение проявляется в форме химического подавления (пример: ель и светолюбивая травянистая растительность, грецкий орех и виноград. Кустарник чапраль выделяет терпены, подавляющие рост соседних растений);

·  хищничество: вторая популяция отрицательно действует на первую, но сама при этом извлекает пользу. Хищники, как правило, крупнее жертвы. Этот тип взаимодействия приводит к циклическим колебаниям численности хищника и жертвы (пример: хищный клещ Typhlodromus и травоядный Eotetranychus);

·  паразитизм: взаимодействие аналогично предыдущему типу, паразит мельче хозяина, но превосходит его численно (пример: животные и глисты);

·  комменсализм: первая популяция извлекает пользу, а для второй взаимодействие безразлично (пример: квартирантство – эпифитные растения на деревьях, акула и рыба-прилипала; нахлебничество – белка и клест);

·  протокооперация: взаимодействие взаимополезное, но необязательное (пример: дуб и липа);

·  мутуализм: взаимодействие взаимополезное и обязательное (пример: насекомые и насекомоопыляемые растения);

·  симбиоз: взаимодействие взаимополезно, но с элементами паразитизма (пример: актиния и рак-отшельник).

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: