Курс лекцій для студентів неекологічних спеціальностей

На основі цього формулюється закон обмежувальних чинників (закон Лібіха) : Навіть єдиний чинник за межами зони свого оптимуму викликає стресовий стан організму, а поза межами стійкості – загибель.

Одним із абіотичних чинників є температура. Тепло розподіляється на Землі не рівномірно, що пов’язано з кутом падіння сонячних променів на поверхню в різних широтах Землі: найбільше сонячної енергії отримують екваторіальні зони, найменше – території біля полюсів. У природному середовищі спостерігаються широтні, сезонні, добові, висотні, глибинні та інші температурні зміни.

Для оцінки температурного режиму використовують:

• середньорічні температури;
• сума активних температур вище 100 С;
• радіаційний баланс.

При низьких температурах знижується інтенсивність біохімічних процесів, при високих – руйнується білок. Оптимальною є температура 23-250 С.

Залежно від потреб у теплі рослин поділяють на:

• теплолюбиві – пальма, фікус, цитрусові та інші;
• холодостійкі – рослини тундри та альпійських зон;
• мезотермні – рослини помірного поясу.

Тварини бувають теплокровні та холоднокровні. Теплокровні тварини за рахунок системи теплорегуляції зберігають постійну температуру тіла. Холоднокровні тварини, не маючи системи теплорегуляції, приймають температуру навколишнього середовища.

Вода:

• є середовищем для існування водяних рослин і водоростей і багатьох видів тварин;
• становить основу організму;
• визначає тургор;
• забезпечує охолодження за рахунок випаровування з поверхні тіла;
• є джерелом водню при фотосинтезі;
• забезпечує транспорт поживних речовин і всмоктування їх із грунту;
• виводить із організму продукти метаболізму;
• визначає стан і стійкість організму за екстремальних умов.

Світло – один з найважливіших для рослин абіотичних факторів, завдяки йому відбувається найважливіший на Землі процес – фотосинтез. На розвиток рослин впливає інтенсивність сонячної радіації, розподіл світових умов у часі, якісний склад світла. Рослини по відношенню до світла бувають світлолюбиві, тіневитривалі і тінелюбиві.

По різному реагують на світло і тварини (кроти, кажани, сови).

Хімічні чинники. До них належить хімічний склад середовища: в грунті це вміст поживних речовин, вологість, концентрація гумусу, наявність забрудників; у повітрі – вміст кисню, вуглекислого газу; у воді – наявність природних і штучних хімічних речовин.

Механічні чинники. Вітер формує крони дерев, бере участь у заплідненні рослин та поширенні насіння рослин.

Комплексні групи чинників. Кліматичні умови, зумовлені переважно температурою, вологістю швидкістю руху повітря. Вони забезпечують існування видів, пристосування їх до зміни умов.

Орографічні умови (рельєф). Навіть на різних схилах гори південному і північному – різні умови, рослинність, угрупування тварин.

Елфічні (грунтові) чинники. Грунти відрізняються за хімічним складом, фізичними і структурно-механічними властивостями.

Біотичні чинники середовища

Біотичні чинники – це вплив одних організмів на інші і на навколишнє середовище. До біотичних чинників відносять і антропогенні (вплив виробничої діяльності людини на функціонування біосистем).

Біогенні чинники поділяють на:

• зоогенні (вплив тварин) ;
• фітогенні (вплив рослин) ;
• мікробогенні (поява хвороб, вплив мікроорганізмів) ;
• антропогенні – сукупність різних видів впливу людини на природне середовище, що проявляється вирубуванням лісів, розорюванням земель, знищенням тварин і птахів, забрудненням водойм і загибеллю риби, зміною стану довкілля і зростанням захворюваності людей.

Біологічні відмінності людини полягають не тільки в посиленому розвитку головного мозку, що, в першу чергу, відділило людину від інших видів тварин. Відмінності проявляються також в необмеженій здатності до розмноження. За період існування людства щільність його зросла більш ніж в 4 тисячі разів. Цей ріст не мав плавного характеру. Протягом тривалого періоду чисельність народонаселення зростала поступово, а у ХХ столітті темпи приросту населення різко зросли. Якщо раніше для подвоєння числа жителів планети треба було біля 600 років, то останнє подвоєння від 3 до 6 мільярдів чоловік відбулося всього за 38 років. Цей ріст був настільки стрімким, що отримав назву «демографічний вибух».

Висока чисельність населення виявилася новим явищем і поряд з науково-технічною революцією вона стала головною причиною антропогенної зміни біосфери. Припускають, що відносини в системі «людина – природне середовище» будуть залежати від подальшої тенденції росту чисельності народонаселення. Оптимісти вважають, що помітний спад приросту населення, який зараз дав про себе знати в розвинутих країнах, пошириться на всю Земну Кулю і відбудеться стабілізація чисельності населення на рівні близько 10 мільярдів чоловік.

Діаметрально протилежна точка зору була висловлена ще у 1798 році Т. Мальтусом, який стверджував, що чисельність народонаселення росте і буде рости в геометричній прогресії, а ресурси, необхідні для задоволення потреб людства, ростимуть тільки в арифметичній прогресії, чим і визначається конфліктність в системі «людина – природне середовище».

У ході розвитку людства, появи технічних споруд, розвитку культурних та соціальних феноменів у межах біосфери з’явилася нова підсистема «людство – природне середовище». Взаємодія в цій підсистемі має двобічний характер, але з ростом технічної озброєності людини в ній почав переважати однонаправлений вплив людини на природні компоненти. Такий вплив отримав назву антропогенний, а зміни в природі під впливом людини – антропогенез.

Життя біосфери в доантропогенний період являло собою лише взаємодію живої та неживої матерії. Людство привнесло в життя біосфери принципово нові економічні, соціальні та технічні феномени і тим самим якісно змінило біосферні процеси.

Зростання технічної озброєності людини призвело до виникнення в зоні біосфери числених технічних