Иван Никитин

 

3.1. Понятие об экологических факторах

 

Комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов, складывается из разнообразных элементов - факторов среды. Под факторами среды понимают экологические факторы, т.е. воздействие условий среды, на которые живое реагирует приспособительными реакциями. Экологический фактор – это воздействие любого элемента природной среды, оказывающего прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их развития.

Все многообразие экологических факторов делится на две большие группы. Одна группа включает компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Такие проявления свойств неживой природы называются абиотическими факторами. Среди множества абиотических факторов главную роль играют климатические, эдафические (почвенные), орографические (рельеф), гидрографические (водная среда), химические, пирогенные (Табл. 4).

Однако не только окружающая среда влияет на рост и развитие организмов. Сами живые организмы находятся в постоянных взаимоотношениях между собой. Совокупность таких взаимоотношений, взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других, а также и на неживую среду обитания, носит название биотических факторов. Среди основных биотических факторов можно отметить факторы фитогенные (от греч. фитон - растение) и зоогенные (от греч. зоон - животное). К этой же группе биотических факторов можно отнести и интенсивное влияние человека (непосредственно) или человеческой деятельности (опосредованно) на окружающую среду и живые организмы. Такие факторы воздействия на окружающую среду носят название антропогенные(от греч. антропос - человек).

Отнесение антропогенных факторов к группе биотических оправданно тем, что человек является биологическим видом, а, следовательно, воздействует на среду как живой организм. Однако, подавляющее большинство экологов выделяет антропогенные факторы в отдельную группу, мотивируя такое разделение тем, что воздействие человека на окружающую среду стало мощной преобразующей силой и достигло глобального размаха. Человек видоизменяет живую и неживую природу, и берет на себя в известном смысле геохимическую роль (например, извлекает из недр Земли полезные ископаемые, такие как уголь и нефть, т.е. законсервированный углерод, и преобразует его в углекислый газ, изменяя тем самым газовый баланс биосферы). В.И.Вернадский по этому поводу говорил, что воздействие человека становится мощнейшим геологическим фактором.

Антропогенный фактор - влияние, оказываемое человеком и его деятельностью на организмы, биогеоценозы, ландшафты, биосферу.

Различают четыре вида основных антропогенных факторов:
■ изменение структуры земной поверхности;

■ изменение состава биосферы, круговорота и баланса входящего в нее вещества;

■ изменение энергетического и теплового баланса отдельных участков и регионов;

■ изменения, вносимые в биоту.

Воздействия, оказываемые человеком на природ­ную среду, создают для одних видов благоприятные условия для размножения и развития, для других — неблагоприятные. И как результат, между видами создаются новые численные отноше­ния, перестраиваются пищевые цепи, возникают приспособления, необходимые для существования организмов в измененной сре­де. Таким образом, действия человека обогащают или обедняют сообщества. К сожалению, факты говорят о том, что антропогенное воздействие чаще всего ведет к деградации и даже гибели биосистем. Более того, все больше урбанизированных территорий превращаются в зоны экологического бедствия.

Влияние антропогенного фактора в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным. Человек, распахивая целинные и залежные земли, создает сельс­кохозяйственные угодья, выводит высокопродук­тивные и устойчивые к заболеваниям формы, расселяет одни виды и уничтожает другие. Эти воздействия часто носят отрицательный характер, например, нео­бдуманное расселение многих животных, растений, микроорга­низмов, хищническое уничтожение целого ряда видов, загрязне­ние среды и др.

В качестве отрицательного воздействия человека на природное окружение можно привести несколько примеров исчезновения некоторых видов животных, обитавших ранее на нашей планете.

Первый такой пример - это планомерное уничтожение морской или стеллеровой коровы - Rhytina borealis Stelleri, некогда обитающей в северных морях.

В 1741 году российская экспедиция высадилась у небольшого лесистого острова у берегов Аляски. В составе экспедиции числился Георг Стеллер - немец, принятый на службу в Петербургскую академию наук. На обратном пути от американских берегов, вблизи острова Беринга, ученый заметил в океане странное животное с длинным округлым телом и с головой, похожей на собачью. Стеллер назвал это животное морской обезьяной. Когда кончился провиант, моряки решили изловить необычное животное и попробовать его мясо. Сделать это было проще простого. Морские коровы питались исключительно водорослями и поэтому постоянно держались у берега. В краю непуганных зверей гигантские животные (вес их достигал 3,5 т), доверчиво подплывали к людям, за что многие из них и поплатились жизнью. Мясом одной взрослой морской коровы можно было две недели кормить 50 человек.

После открытия путей сообщения между Россией и Америкой на Командорские острова, у берегов которых обитали морские коровы, устремились толпы "промышленных людей". Они охотились на животных ради их вкусного мяса. Началось истребление беззащитных морских коров. И в 1768 году не стало последнего животного, известного теперь под названием корова Стеллера. Всего только 27 лет потребовалось, чтобы было убито последнее животное.

Вот еще печальный пример исчезновения американского странствующего голубя. Ареной их жизни была большая зем­ля от Мексики до Канады, и численность их была великой: «птиц больше, чем песчинок на морском побережье», — го­ворили те, кто беззаботно их истреблял. Стаи голубей, в которых насчитывалось до 100 млн особей, во время ежегодных перелетов буквально заслоняли небо на несколько часов. Когда они устраивались на ночлег, на деревьях под их тяжестью обламывались ветви.

На птиц охотились с сетью (попадало сразу 15—16 тысяч). Палили из ружей вверх просто из удовольствия. В местах ночевок голу­бей сбивали ночью шестами и дробью, стреляли наугад в темноту. Утром земля под деревьями была буквально завалена птицами. Фермеры битой птицей кормили свиней. Никто не думал, что когда-нибудь голубиные стаи могут ис­чезнуть. Робкий закон об охране пернатой дичи в штате Огайо (1857 год) голубей не коснулся: «Странствующие голу­би в защите не нуждаются: они так плодовиты, что число их не может уменьшиться».

И вот эпилог! В 1899 г. был убит последний дикий странствующий голубь. В США в штате Висконсин в одном из парков это печальное событие было увековечено бронзовой досой с надписью: "В память о последнем странствующем голубе, убитом в Бабкоке в сентябре 1899 года. Этот вид вымер из-за алчности и легкомыслия человека". 1 сентября 1914 года в неволе, в зоопарке, американского города Цинциннати умерла голубица Марта - последняя представительница когда-то столь многочисленного вида.

В 1933 году погиб последний представитель восточного подвида американского степного тетерева, несмотря на то, что с 1910 года зоологи прилагали немалые усилия, чтобы сохранить для человечества жалкие остатки популяции этих птиц. Исчезли с лица Земли такие виды птиц, как дронт, каролинский попугай, бескрылая гагарка.

Эти примеры - капля в море. За последние триста лет на Земле полностью истреблено около 300 видов птиц и млекопитающих.

К случайным относятся воздействия, происходящие в при­роде под влиянием человеческой деятельности, но не были за­ранее предусмотрены и запланированы им, и таких примеров не­мало: распространение различных вредителей, паразитов, слу­чайный завоз различных организмов с грузом, непредвиденные последствия, вызванные сознательными действиями в природе, например, нежелательные явления, вызванные осушением бо­лот, постройкой плотин, распашкой целины и др.

Таким образом, не отходя от общепринятой схемы, отметим, что все экологические факторы делятся на следующие группы:

● абиотические – влияние элементов неживой природы;

● биотические – влияние живых организмов;

● антропогенные – влияние человека.

Воздействие экологических факторов может быть как прямым, так и опосредованным. Например, влияние температуры, солнечной радиации на живые существа чаще всего рассматривается как прямое воздействие факторов. В то же время в природе немаловажную роль играют факторы, непосредственно не действующие на организмы, но тем не менее оказывающие значительное влияние на их жизнедеятельность.

В качестве хрестоматийного примера опосредованного действия экологических факторов приводят так называемые птичьи базары, представляющие собой огромные скопления птиц. Высокая плотность птиц объясняется целой цепочкой причинно-следственных связей. Птичий помет попадает в воду, органические вещества в воде минерализуются бактериями, повышенная концентрация минеральных веществ приводит к повышению численности водорослей, а вслед за ними - и зоопланктона. Низшими ракообразными, входящими в зоопланктон, питаются рыбы, а рыбами - птицы, населяющие птичий базар. Цепочка замыкается. Птичий помет выступает в качестве экологического фактора, опосредованно повышающего численность колонии птиц.

Биотические факторы среды проявляются через взаимоотношения организмов, входящих в одно сообщество. В природе многие виды тесно взаимосвязаны, и их отношения друг к другу как к компонентам окружающей среды могут носить чрезвычайно сложный характер. Что касается связей между сообществом и окружающей неорганической средой, то они всегда являются двусторонними, обоюдными. Так, характер леса зависит от соответствующего типа почв, но сама почва того или иного типа формируется в значительной мере под влиянием леса. Подобно этому, температура, влажность и освещенность в лесу определяются растительностью, но сформировавшиеся в результате климатические условия в свою очередь влияют на сообщество обитающих здесь организмов.

 

 

3.2. Классификация факторов среды. Абиотические факторы

 

Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Они действуют на организм различно: каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма.

Действие экологических факторов может приводить к:

а) устранению некоторых видов с территории (климатические и физико – химические особенности которых им не подходят), что влеччет за собой изменение их географическое распространения;

в) изменению плодовитости и смертности разных видов путем воздействия на развитие каждого из них и вызывая миграции, т.е. влияя на плотность популяций;

г) появлению адаптивных модификаций: количественных изменений обмена веществ и таких качественных изменений, как диапауза, зимняя и летняя спячки, фотопериодические реакции и т.д.

В зависимости от причины возникновения и направленности воздействия среди абиотических и биотических факторов можно выделить несколько их групп (табл. 4).

Охарактеризуем основные абиотические факторы, воздействующие на живой организм.

 

Таблица 4. Классификация экологических факторов среды

 

Абиотические факторы

Биотические факторы

Климатические: солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др. Эдафические: механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др. Орографические: рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря. Гидрографические: факторы водной среды - прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и т.п. Химические: газовый состав атмосферы, солевой состав воды. Пирогенные: воздействие огня

Фитогенные: влияние растений друг на друга и на окружающую среду.   Зоогенные: влияние животных друг на друга и на окружающую среду.