Биология. 11 класс

Урок 13. Организм и окружающая среда. Экологические факторы

Взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания

Организмы и окружающая среда

Экологические факторы. Экологические ниши

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания. Природа, в которой обитает живой организм, является средой его обитания. На нашей планете организмы освоили четыре основные среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. Факторы среды, которые прямо или косвенно воздействуют на организмы, называются экологическими факторами.

По происхождению и характеру действия экологические факторы подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

В процессе эволюции организмы приспособились к конкретным условиям среды обитания. У них выработались специальные приспособления, позволяющие избежать или преодолеть действие неблагоприятного фактора.

Каждый вид живых организмов имеет свои требования к факторам среды. Это касается как абиотических факторов, так и биотических.

Совокупность допустимых значений факторов среды для конкретного вида называется экологической нишей.

Она включает три основные характеристики.

Характеристики экологической ниши

1. Поведенческая;

2. Пространственная;

3. Временная.

Интерактивная схема «Экологические факторы»

Закон Либиха-Шелфорда

Существование любого организма или группы организмов зависит от совокупности определённых условий. Например, чем выше температура или чем больше питательных веществ, думаете вы, тем лучше. Однако это не совсем так. В 1840 г. Юстус Либих установил, что урожай культур часто лимитируется (ограничивается) не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах, а теми, которых требуется мало. Либих доказал, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. В окружающей организм среде в изобилии присутствуют двуокись углерода и вода, а потому они не являются факторами, ограничивающими рост. А вот цинка в почве очень мало, потребность растения в нем невелика, и рост растения будет успешен до тех пор, пока не будет израсходован весь его запас. Поэтому наличие цинка является ограничивающим, или лимитирующим, фактором. Закон минимума Либиха гласит: рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как тепло, свет и вода. Представление о лимитирующем влиянии максимума ввёл Виктор Эрнст Шелфорд (1913). Правило Шелфорда гласит: присутствие организма в данном местообитании зависит от комплекса экологических факторов. В каждом из них у организма существует определение границы выносливости, или толерантности. Эти границы определяются значениями, в пределах которых только и возможно существование организма. Нижняя граница показывает минимальное значение фактора, а верхняя – максимальное, за пределами которых организм не выживает.

Те величины факторов, которые лежат между максимумом и минимумом, благоприятны для организма. Когда температура приближается к пределам, животное испытывает либо холод, либо жару, его жизненная активность в этих условиях падает. Эта закономерность может быть перенесена на любой другой фактор. Условия, в которых организм чувствует себя благополучно, называют пределами выносливости, или толерантности.

Закон толерантности дополняет ряд вспомогательных принципов:

– организмы могут иметь широкие границы устойчивости в отношении одного фактора и узкие границы в отношении другого;

– организмы с широкими границами толерантности по всем факторам обычно широко распространены;

– если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то могут сузиться и границы устойчивости к другим экологическим факторам. Пример: при низком содержании азота в почве снижается засухоустойчивость злаков. В этом случае для предотвращения увядания требуется больше воды, чем при высоком содержании азота;

– период размножения является критическим: в это время многие факторы становятся лимитирующими. Пример: взрослый кипарис одновременно может расти, как в условиях избытка воды, так и на сухом нагорье.

Предметы

По алфавиту По предметным областям

Классы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
angle-skew-bottom mix-copy next-copy-2 no-copy step-1 step-2 step-3 step-4 step-5 step-6 step-6