비생물적 환경 요인의 예. 환경 요인 및 분류

기후, 식생성(토양), 지형 및 화학적 등 비생물적 요인(무생물 요인) 그룹이 구별됩니다.

I) 기후 요인: 여기에는 태양 복사, 온도, 압력, 바람 및 기타 환경 영향이 포함됩니다.

1) 태양 복사는 강력한 환경 요인입니다. 전자기파의 형태로 우주에 전파되는데, 그 중 48%는 스펙트럼의 가시광선 부분에 있고, 45%는 적외선(장파장)에, 약 7%는 단파장 자외선에 있습니다. 태양 복사는 지구상의 생명체가 불가능한 주요 에너지 원입니다. 그러나 반면에 햇빛(특히 자외선 성분)에 직접 노출되는 것은 살아있는 세포에 해롭습니다. 생물권의 진화는 스펙트럼의 자외선 부분의 강도를 줄이고 과도한 태양 복사로부터 보호하는 것을 목표로 했습니다. 이는 최초의 광합성 유기체에 의해 방출된 산소로부터 오존(오존층)이 형성되면서 촉진되었습니다.

지구에 도달하는 태양 에너지의 총량은 거의 일정합니다. 그러나 지구 표면의 서로 다른 지점은 서로 다른 양의 에너지를 받습니다(조명 시간, 입사각, 반사 정도, 대기의 투명도 등의 차이로 인해).

태양 활동과 생물학적 과정의 리듬 사이에는 밀접한 연관성이 밝혀졌습니다. 태양 활동이 클수록(더 많은 흑점) 대기에 더 많은 교란이 발생하고 자기 폭풍이 살아있는 유기체에 영향을 미칩니다. 신체의 일주기 리듬을 결정하는 낮 동안의 태양 활동 변화도 중요한 역할을 합니다. 인간의 경우 일일 주기(호르몬 분비, 호흡수, 다양한 분비선의 기능 등)에 따라 100가지가 넘는 생리학적 특성이 영향을 받습니다.

태양 복사는 다른 기후 요인을 크게 결정합니다.

2) 주변 온도는 태양 복사 강도, 특히 스펙트럼의 적외선 부분과 관련이 있습니다. 대부분의 유기체의 생명 활동은 +5 ~ 40 0 ​​C의 온도 범위에서 정상적으로 진행됩니다. +50 0 - +60 0 이상에서는 살아있는 조직의 일부인 단백질의 비가역적 파괴가 시작됩니다. 고압에서는 온도 상한이 훨씬 더 높아질 수 있습니다(최대 +150-200 0C). 낮은 온도 한계는 종종 덜 중요합니다. 일부 살아있는 유기체는 정지된 애니메이션 상태에서 매우 낮은 온도(최대 -200°C)를 견딜 수 있습니다. 북극과 남극의 많은 유기체는 영하의 온도에서 지속적으로 살고 있습니다. 일부 북극 물고기의 정상 체온은 -1.7 ℃입니다. 그러나 좁은 모세 혈관의 물은 얼지 않습니다.

온도에 대한 대부분의 살아있는 유기체의 생명 활동 강도의 의존성은 다음과 같은 형태를 갖습니다.


그림 12. 온도에 따른 유기체의 중요한 활동의 ​​의존성

그림에서 볼 수 있듯이 온도가 상승함에 따라 생물학적 과정(생식 및 발달 속도, 소비되는 음식의 양)이 가속화됩니다. 예를 들어, +10 0 C에서 배추나비 애벌레의 발달에는 100일이 필요하고 +26 0 C에서는 단 10일이 소요됩니다. 그러나 온도가 더 상승하면 필수 매개 변수가 급격히 감소하고 유기체가 사망합니다.

물에서는 온도 변동 범위가 육지보다 작습니다. 따라서 수생 생물은 육상 생물보다 온도 변화에 덜 적응합니다.

온도는 종종 육상 및 수생 생물지구권의 구역성을 결정합니다.

3) 주변습도는 중요한 환경요인이다. 대부분의 살아있는 유기체는 원형질의 존재에 필요한 물질인 물로 70~80%로 구성되어 있습니다. 해당 지역의 습도는 대기 습도, 강수량 및 저수지 면적에 따라 결정됩니다.

공기 습도는 온도에 따라 달라집니다. 온도가 높을수록 일반적으로 공기에 더 많은 물이 포함됩니다. 대기의 하층에는 수분이 가장 풍부합니다. 강수량은 수증기가 응축된 결과입니다. 온대 기후대에서는 계절별 강수량 분포가 다소 균일하고 열대 및 아열대 지방에서는 고르지 않습니다. 지표수의 이용 가능한 공급은 지하수원과 강수량에 따라 달라집니다.

온도와 습도의 상호작용으로 해양성 기후와 대륙성 기후라는 두 가지 기후가 형성됩니다.

4) 압력은 모든 살아있는 유기체에 중요한 또 다른 기후 요소입니다. 지구에는 기압이 영구적으로 높거나 낮은 지역이 있습니다. 압력 강하는 지구 표면의 불평등한 가열과 관련이 있습니다.

5) 바람은 압력 차이로 인해 발생하는 기단의 방향 이동입니다. 바람의 흐름은 기압이 높은 곳에서 기압이 낮은 곳으로 향합니다. 이는 온도, 습도 및 공기 중 불순물의 이동에 영향을 미칩니다.

6) 달의 리듬은 조수의 썰물과 흐름을 결정하며, 해양 동물은 이에 적응합니다. 그들은 이동, 번식 등 많은 생명 과정에 조수 간만의 흐름을 사용합니다.

ii) Edaphogenic 요인은 다양한 토양 특성을 결정합니다. 토양은 육상 생태계에서 저수지이자 자원 매장지로서 중요한 역할을 합니다. 토양의 구성과 특성은 기후, 식생, 미생물의 영향을 크게 받습니다. 대초원 토양은 산림 토양보다 더 비옥합니다. 풀의 수명이 짧고 매년 많은 양의 유기물이 토양에 유입되어 빠르게 분해되기 때문입니다. 토양이 없는 생태계는 대개 매우 불안정합니다. 토양의 주요 특성은 기계적 구성, 수분 용량, 밀도 및 공기 투과성으로 구분됩니다.

토양의 기계적 구성은 다양한 크기의 입자 함량에 따라 결정됩니다. 토양에는 기계적 구성에 따라 모래, 사양토, 양토, 점토의 네 가지 유형이 있습니다. 기계적 구성은 식물, 지하 유기체 및 이를 통해 다른 유기체에 직접적인 영향을 미칩니다. 토양의 수분 용량 (수분을 유지하는 능력), 밀도 및 공기 투과성은 기계적 구성에 따라 다릅니다.

III) 지형적 요인. 여기에는 해발 고도, 구호 및 기본 지점을 기준으로 한 위치가 포함됩니다. 지형적 요인은 주로 주어진 지역의 기후뿐만 아니라 다른 생물적, 비생물적 요인을 결정합니다.

IV) 화학적 요인. 여기에는 대기의 화학적 조성(공기의 가스 조성), 암석권 및 수권이 포함됩니다. 살아있는 유기체의 경우 환경의 거시적 요소와 미량 요소의 함량이 매우 중요합니다.

매크로 요소는 신체에 비교적 많은 양이 필요한 요소입니다. 대부분의 살아있는 유기체의 경우 인, 질소, 칼륨, 칼슘, 황, 마그네슘이 있습니다.

미량요소는 신체에 극히 적은 양으로 필요한 요소이지만 필수 효소의 일부입니다. 신체의 정상적인 기능을 위해서는 미량 원소가 필요합니다. 가장 일반적인 미량원소는 금속, 규소, 붕소, 염소입니다.

거시요소와 미시요소 사이에는 명확한 경계가 없습니다. 일부 유기체의 미시요소는 다른 유기체의 경우 거시요소입니다.

환경 요인의 분류.

환경적 요인

4.1. 환경 요인의 분류.

4.2. 비생물적 요인

4.3. 생물학적 요인

4.3. 생태학적 가소성. 제한 요소의 개념

생태학적 관점에서 환경은 유기체가 직간접적으로 관계를 맺고 있는 자연체이자 현상이다.

유기체를 둘러싼 환경은 요인으로 간주되는 시간과 공간에서 역동적인 많은 요소, 현상, 조건으로 구성된 엄청난 다양성을 특징으로 합니다.

환경적 요인- 이는 적어도 개별 발달 단계 중 하나 또는 유기체가 적응하는 모든 환경 조건 중 살아있는 유기체에 직간접적으로 영향을 미칠 수 있는 모든 환경 조건입니다. 차례로 신체는 특정 적응 반응을 통해 환경 요인에 반응합니다.

환경 환경 요인은 세 가지 범주로 나뉩니다.

1) 무생물적 요인(비생물적);

2) 살아있는 자연의 요인(생물학적);

3) 인위적.

환경 요인에 대한 기존의 많은 분류 중에서 이 과정의 목적을 위해 다음을 사용하는 것이 좋습니다(그림 1).

쌀. 4.1. 환경 요인의 분류

인위적 요인- 이는 살아있는 유기체의 서식지로서 자연을 변화시키거나 그들의 삶에 직접적인 영향을 미치는 인간 사회의 모든 형태의 활동입니다. 인위적 요인을 별도의 그룹으로 분리하는 것은 현재 지구 식생과 현재 존재하는 모든 유기체 종의 운명이 사실상 인간 사회의 손에 달려 있다는 사실 때문입니다.

일반적으로 모든 환경 요인은 두 가지 큰 범주, 즉 무생물 또는 불활성 자연 요인으로 분류할 수 있습니다. 비생물적또는 자연발생적인, 그리고 살아있는 자연의 요소들 - 생물학적또는 생물학적. 그러나 그 기원에 있어서 두 그룹 모두 다음과 같을 수 있습니다. 자연스러운, 그래서 인위적인, 즉 인간의 영향과 관련이 있습니다. 때로는 구별하기도 한다 인류의그리고 인위적인요인. 첫 번째는 인간이 자연에 미치는 직접적인 영향(오염, 어업, 해충 방제)만을 포함하고, 두 번째는 주로 환경의 질 변화와 관련된 간접적인 결과를 포함합니다.



고려된 것과 함께 환경 요인에 대한 다른 분류가 있습니다. 요인이 확인되었습니다 매달린그리고 유기체의 수와 밀도에 관계없이. 예를 들어, 기후 요인은 동식물의 수에 의존하지 않으며 동식물의 병원성 미생물(전염병)에 의해 발생하는 집단 질병은 확실히 그 수와 관련이 있습니다. 일반적으로 식량 부족으로 인해 약해지며, 한 개인에서 다른 개인으로 병원체가 빠르게 전염될 수 있고 병원체에 대한 저항력도 상실됩니다.

대기후는 동물의 수에 의존하지 않지만 소기후는 생활 활동의 결과로 크게 바뀔 수 있습니다. 예를 들어, 숲에 숫자가 많은 곤충이 나무의 바늘이나 잎의 대부분을 파괴하면 바람의 형태, 조명, 온도, 음식의 품질 및 양이 여기에서 변경되어 후속 상태에 영향을 미칩니다. 여기에 살고 있는 동일하거나 다른 동물의 세대. 곤충의 대량 번식은 곤충 포식자와 식충 조류를 유인합니다. 과일과 씨앗의 수확은 쥐와 같은 설치류, 다람쥐, 포식자뿐만 아니라 씨앗을 먹는 많은 새의 개체수 변화에 영향을 미칩니다.

모든 요인은 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 규제(관리)그리고 조정 가능한 (제어되는), 위의 예와 관련하여 이해하기 쉽습니다.

환경 요인의 원래 분류는 A.S. Monchadsky. 그는 특정 요소에 대한 유기체의 모든 적응 반응이 영향의 일관성 정도, 즉 주기성과 관련이 있다는 생각에서 출발했습니다. 특히 그는 다음과 같이 강조했습니다.

1. 1차 주기 요인(지구의 회전과 관련된 정확한 주기가 특징인 것: 계절의 변화, 조명 및 온도의 일일 및 계절 변화) 이러한 요소는 원래 우리 행성에 내재되어 있었고 초기 생명체는 즉시 이에 적응해야 했습니다.

2. 2차 주기 요인(이들은 기본 항목에서 파생됩니다) 여기에는 습도, 온도, 강수량, 식물과 동물의 인구 역학, 물에 용해된 가스의 함량 등과 같은 모든 물리적 및 많은 화학적 요인이 포함됩니다.

3. 비주기적 요인, 정확한 주기성 (주기성)이 특징이 아닙니다. 예를 들어 토양과 관련된 요소 또는 다양한 유형의 자연 현상이 있습니다.

물론, 토양체 자체와 밑에 있는 토양만이 "비주기적"이며, 온도, 습도 및 기타 토양 특성의 역학도 주요 주기적 요인과 연관되어 있습니다.

인위적 요인은 확실히 비주기적입니다. 이러한 비주기적 요인 중 가장 먼저 산업 배출 및 배출에 포함된 오염물질이 있습니다. 진화 과정에서 살아있는 유기체는 자연적인 주기적 및 비주기적 요인(예: 동면, 월동 등)에 적응하고 물이나 공기, 식물 및 동물의 불순물 함량 변화에 적응할 수 있습니다. 일반적으로 해당 적응을 획득하고 유전적으로 수정할 수 없습니다. 사실, 일부 무척추동물, 예를 들어 거미과에 속하는 식물을 먹는 응애는 폐쇄된 땅 조건에서 1년에 수십 세대에 걸쳐 번식하며, 동일한 살충제를 지속적으로 사용함으로써 독에 저항하는 종족을 형성할 수 있습니다. 그러한 저항을 물려받습니다.

요인이 직접적(즉각적) 작용과 간접적인 작용을 모두 나타낼 수 있다는 점을 고려하여 '요인' 개념을 차별화된 방식으로 접근해야 한다는 점이 강조되어야 합니다. 이들 간의 차이점은 직접 요인은 정량화할 수 있지만 간접 요인은 정량화할 수 없다는 것입니다. 예를 들어, 기후 또는 구호는 주로 구두로 지정될 수 있지만 습도, 일광 시간, 온도, 토양의 물리화학적 특성 등과 같은 직접 작용 요인의 체제를 결정합니다.

비생물적 요인유기체에 중요한 무생물의 특성 집합입니다.

육상 환경의 비생물적 구성요소는 서로와 생명체 모두에게 영향을 미치는 일련의 기후 및 토양 요인을 나타냅니다.

온도

우주에 존재하는 온도 범위는 1000도인데 그에 비하면 생명체가 존재할 수 있는 한계는 -200℃에서 +100℃까지 매우 좁다(대략 300℃). 태평양 입구 캘리포니아 만에서 최적 온도가 250°C인 박테리아가 발견되었습니다. 대부분의 종과 대부분의 활동은 훨씬 더 좁은 온도 범위에 국한됩니다. 온천 내 박테리아의 온도 상한선은 약 88°C, 남조류의 경우 약 80°C, 가장 저항력이 강한 물고기와 곤충의 경우 약 50°C입니다.

물의 온도 변동 범위는 육지보다 작으며, 수생 생물의 온도 내성 범위는 육상 동물보다 좁습니다. 따라서 온도는 중요하고 제한적인 요소인 경우가 많습니다. 온도는 수생 및 육상 서식지에서 구역화 및 층화를 생성하는 경우가 많습니다. 쉽게 측정할 수 있습니다.

온도 변화는 환경적 관점에서 매우 중요합니다. 자연에서 일반적으로 다양한 온도에 노출되는 유기체의 필수 활동은 일정한 온도에 노출되면 부분적으로 또는 완전히 억제되거나 느려집니다.

수평 표면에 떨어지는 열의 양은 수평선 위의 태양 각도의 사인에 정비례하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 동일한 지역에서 일일 및 계절별 온도 변동이 관찰되며 지구 전체 표면은 기존 경계를 가진 여러 구역으로 나뉩니다. 해당 지역의 위도가 높을수록 지구 표면에 대한 태양 광선의 경사각이 커지고 기후가 더 추워집니다.

방사선, 빛.

빛과 관련하여 유기체는 딜레마에 직면합니다. 한편으로는 원형질에 대한 빛의 직접적인 영향은 유기체에 치명적입니다. 반면에 빛은 생명이 불가능한 주요 에너지 원으로 사용됩니다. 따라서 유기체의 많은 형태적, 행동적 특성이 이 문제를 해결하는 데 연관되어 있습니다. 생물권 전체의 진화는 주로 들어오는 태양 복사를 길들이고 유익한 구성 요소를 사용하고 유해한 구성 요소를 약화시키거나 보호하는 것을 목표로 했습니다. 조명은 모든 생명체에게 중요한 역할을 하며, 유기체는 낮과 밤의 주기, 낮의 어두움과 밝은 기간의 비율에 생리학적으로 적응합니다. 거의 모든 동물은 낮과 밤의 주기와 관련된 일주기 리듬을 가지고 있습니다. 빛과 관련하여 식물은 빛을 좋아하는 식물과 그늘을 좋아하는 식물로 나뉩니다.

방사선은 길이가 다른 전자기파로 구성됩니다. 스펙트럼의 두 영역에 해당하는 빛은 지구 대기를 쉽게 통과합니다. 이는 가시광선(48%)과 그 주변 영역(UV - 7%, IR - 45%) 및 길이가 1cm를 초과하는 전파입니다. 인간의 눈으로 인지되는 스펙트럼 영역은 390~760nm의 파장 범위를 포함합니다. 적외선은 생명에 있어서 가장 중요한 역할을 하며, 광합성 과정에서는 주황색-적색선과 자외선이 가장 중요한 역할을 합니다. 대기를 통해 지구 표면으로 전달되는 태양 복사 에너지의 양은 거의 일정하며 약 21 * 10 23 kJ로 추정됩니다. 이 양을 태양 상수라고합니다. 그러나 지구 표면의 여러 지점에 태양 에너지가 도착하는 것은 동일하지 않으며 낮의 길이, 광선의 입사각, 대기 공기의 투명도 등에 따라 달라집니다. 따라서 태양 상수는 종종 단위 시간당 표면 1cm 2 당 줄 수로 표현됩니다. 평균값은 1초당 약 0.14 J/cm2입니다. 복사 에너지는 지구 표면의 조명과 관련이 있으며, 이는 광속의 지속 시간과 강도에 의해 결정됩니다.

태양 에너지는 지구 표면에 흡수될 뿐만 아니라 부분적으로 반사되기도 합니다. 온도와 습도의 일반적인 체계는 표면에 흡수되는 태양 복사 에너지의 비율에 따라 달라집니다.

주변 공기 습도

수증기로의 포화와 관련이 있습니다. 대기의 하층에는 수분이 가장 풍부하며(1.5~2.0km), 전체 수분의 약 50%가 집중되어 있습니다. 공기 중에 포함된 수증기의 양은 공기 온도에 따라 달라집니다. 온도가 높을수록 공기에 더 많은 수분이 포함됩니다. 그러나 특정 기온에서는 수증기로 인한 포화 한계가 있는데, 이를 최대치라고 합니다. 일반적으로 수증기에 의한 공기의 포화도는 최대값에 도달하지 않으며, 최대값과 이 포화도의 차이를 호출합니다. 수분 결핍.습도 부족은 가장 중요한 환경 변수입니다. 온도와 습도라는 두 가지 수량을 동시에 특성화합니다. 수분 부족이 높을수록 더 건조하고 따뜻하며, 그 반대도 마찬가지입니다. 성장기의 특정 기간 동안 수분 결핍이 증가하면 식물의 결실이 증가하고 곤충과 같은 많은 동물에서는 번식이 발생합니다.

강수량

강수량은 수증기가 응축된 결과입니다. 결로로 인해 공기의 지층에 이슬과 안개가 형성되고, 저온에서는 수분의 결정(서리)이 관찰됩니다. 대기의 더 높은 층에서 수증기가 응축되고 결정화되어 구름과 강수량이 형성됩니다. 강수량은 지구상 물 순환의 연결고리 중 하나이며, 강수량에는 급격한 불균일이 추적될 수 있으므로 습한(습한) 지역과 건조한(건조한) 지역이 구분됩니다. 최대 강수량은 열대 우림 지역(연간 최대 2000mm)에 해당하는 반면, 건조 지역에서는 0.18mm입니다. 연간 (열대 사막에서). 강수량이 250mm 미만인 지역. 연간 건조한 것으로 간주됩니다.

대기의 가스 조성

조성은 상대적으로 일정하며 주로 질소와 산소를 포함하고 CO 2 와 Ar(아르곤)이 혼합되어 있습니다. 대기의 상층부에는 오존이 포함되어 있습니다. 고체와 액체 입자(물, 다양한 물질의 산화물, 먼지 및 연기)가 있습니다. 질소는 유기체의 단백질 구조 형성에 관여하는 가장 중요한 생물학적 요소입니다. 산소 - 산화 과정, 호흡을 제공합니다. 오존은 태양 스펙트럼의 UV 부분과 관련하여 차폐 역할을 합니다. 작은 입자의 불순물은 대기의 투명성에 영향을 주어 햇빛이 지구 표면으로 통과하는 것을 방지합니다.

기단의 이동(바람).

바람의 원인은 압력 변화와 관련된 지구 표면의 불평등한 가열입니다. 바람의 흐름은 더 낮은 압력 쪽으로 향합니다. 공기가 더 따뜻한 곳으로. 공기의 표층에서 기단의 움직임은 온도, 습도, 지구 표면의 증발 및 식물 증산 체계에 영향을 미칩니다. 바람은 대기 중의 불순물을 전달하고 분포시키는 중요한 요소입니다.

기압.

정상 압력은 750.1mm에 해당하는 1kPa입니다. rt. 미술. 지구 내에는 고기압과 저기압이 일정한 지역이 있으며, 계절별, 일별 기압의 최소값과 최대값이 같은 지점에서 관찰됩니다.

5번 강의

생태적 환경 요인. 비생물적 요인

    환경 요인의 개념

    분류

    비생물적 요인

    1. 환경 요인의 수준 분포 및 지역 체제의 일반적인 패턴

      공간 요소

      태양의 복사 에너지와 유기체에 대한 중요성

      육상 환경의 비생물적 요인(온도, 강수량, 습도, 공기 이동, 압력, 화학적 요인, 화재)

      수생 환경의 비생물적 요인(온도 성층화, 투명도, 염도, 용존 가스, 산도)

      토양 피복의 비생물적 요인(암권 구성, "토양" 및 "비옥도"의 개념, 토양의 구성 및 구조)

      환경 요인으로서의 영양소

1. 환경적 요인- 이것은 개별 발달 단계 중 적어도 하나에서 살아있는 유기체에 직간접적으로 영향을 미칠 수 있는 환경 요소 또는 유기체가 적응 반응으로 반응하는 환경 조건입니다.

일반적으로 요인은 신체에 영향을 미치는 과정이나 상태의 원동력입니다. 환경은 아직 알려지지 않은 요인을 포함하여 매우 다양한 환경적 요인이 특징입니다. 모든 살아있는 유기체는 일생 동안 원산지, 품질, 수량, 노출 시간이 다른 다양한 환경 요인의 영향을 받습니다. 정권. 따라서 환경은 실제로 신체에 영향을 미치는 일련의 환경 요인입니다.

그러나 이미 말했듯이 환경에 정량적 특성이 없으면 각 개별 요소(습도, 온도, 압력, 식품 단백질, 포식자 수, 공기 중 화합물 등)가 특성화됩니다. 즉, 시간과 공간(역학)에서 측정할 수 있고 일부 표준과 비교하여 모델링, 예측(예측)을 거쳐 궁극적으로 주어진 방향으로 변경될 수 있습니다. 측정값과 숫자가 있는 것만 제어할 수 있습니다.

기업 엔지니어, 경제학자, 위생 의사 또는 검찰 조사관에게 "환경 보호" 요구 사항은 의미가 없습니다. 그리고 작업이나 조건이 수량이나 불평등의 형태로 양적 형태로 표현되는 경우(예: C i< ПДК i или M i < ПДВ i то они вполне понятны и в практическом, и в юридическом отношении. Задача предприятия - не "охранять природу", а с помощью инженерных или организационных приемов выполнить названное условие, т. е. именно таким путем управлять качеством окружающей среды, чтобы она не представляла угрозы здоровью людей. Обеспечение выполнения этих условий - задача контролирующих служб, а при невыполнении их предприятие несет ответственность.

2. 환경요인의 분류

모든 세트의 분류는 인식 또는 분석 방법입니다. 사물과 현상은 할당된 임무에 따라 다양한 기준에 따라 분류될 수 있습니다. 환경 요인에 대한 기존의 많은 분류 중에서 이 과정의 목적을 위해 다음을 사용하는 것이 좋습니다(그림 1).

모든 환경 요인은 일반적으로 무생물 또는 비활성 자연 요인(비생물적 또는 비생물적 요인이라고도 함)과 살아있는 자연 요인이라는 두 가지 큰 범주로 분류될 수 있습니다. 생물학적, 또는 생물학적. 그러나 그 기원에 있어서 두 그룹 모두 다음과 같을 수 있습니다. 자연스러운, 그래서 인위적인, 즉 인간의 영향과 관련이 있습니다. 때로는 구별하기도 한다 인류의그리고 인위적인요인. 첫 번째는 인간이 자연에 미치는 직접적인 영향(오염, 어업, 해충 방제)만을 포함하고, 두 번째는 주로 환경의 질 변화와 관련된 간접적인 결과를 포함합니다.

쌀. 1. 환경요인의 분류

그의 활동에서 인간은 자연 환경 요인의 체계를 바꿀뿐만 아니라 살충제, 비료, 의약품, 합성 물질 등과 같은 새로운 화합물을 합성하여 새로운 환경 요인을 생성합니다. 무생물의 요인 중에는 다음과 같습니다. 물리적(공간, 기후, 지형, 토양) 및 화학적인(공기, 물, 산도 및 기타 토양의 화학적 특성, 산업 불순물의 구성 요소). 생물학적 요인에는 다음이 포함됩니다. 동물성(동물의 영향), 식물성(식물의 영향), 미생물성(미생물의 영향). 일부 분류에서 생물학적 요인에는 물리적 및 화학적을 포함한 모든 인위적 요인이 포함됩니다.

고려된 것과 함께 환경 요인에 대한 다른 분류가 있습니다. 요인이 확인되었습니다 유기체의 수와 밀도에 의존하고 독립적입니다.. 예를 들어, 기후 요인은 동식물의 수에 의존하지 않으며 동식물의 병원성 미생물(전염병)에 의해 발생하는 집단 질병은 확실히 그 수와 관련이 있습니다. 일반적으로 식량 부족으로 인해 약해지며, 한 개인에서 다른 개인으로 병원체가 빠르게 전염될 수 있고 병원체에 대한 저항력도 상실됩니다.

대기후는 동물의 수에 의존하지 않지만 소기후는 생활 활동의 결과로 크게 바뀔 수 있습니다. 예를 들어, 숲에 숫자가 많은 곤충이 나무의 바늘이나 잎의 대부분을 파괴하면 바람의 형태, 조명, 온도, 음식의 품질 및 양이 여기에서 변경되어 후속 상태에 영향을 미칩니다. 여기에 살고 있는 동일하거나 다른 동물의 세대. 곤충의 대량 번식은 곤충 포식자와 식충 조류를 유인합니다. 과일과 씨앗의 수확은 쥐와 같은 설치류, 다람쥐, 포식자뿐만 아니라 씨앗을 먹는 많은 새의 개체수 변화에 영향을 미칩니다.

모든 요인은 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 규제(관리자) 그리고 조절할 수 있는(제어), 이는 위의 예와 관련하여 이해하기 쉽습니다.

환경 요인의 원래 분류는 A. S. Monchadsky가 제안했습니다. 그는 특정 요소에 대한 유기체의 모든 적응 반응이 영향의 일관성 정도, 즉 주기성과 관련이 있다는 생각에서 출발했습니다. 특히 그는 다음과 같이 강조했습니다.

1. 주요 주기적 요인(지구 자전과 관련된 정확한 주기성을 특징으로 하는 요인: 계절의 변화, 조명 및 온도의 일별 및 계절별 변화) 이러한 요소는 원래 우리 행성에 내재되어 있었고 초기 생명체는 즉시 이에 적응해야 했습니다.

2. 2차 주기 요인(1차 요인에서 파생됨) 여기에는 습도, 온도, 강수량, 식물과 동물의 인구 역학, 물에 용해된 가스의 함량 등과 같은 모든 물리적 및 많은 화학적 요인이 포함됩니다.

3. 규칙적인 주기성(주기성)을 특징으로 하지 않는 비주기적 요인 예를 들어 토양과 관련된 요소 또는 다양한 유형의 자연 현상이 있습니다.

물론, 토양체 자체와 밑에 있는 토양만이 "비주기적"이며, 온도, 습도 및 기타 토양 특성의 역학도 주요 주기적 요인과 연관되어 있습니다.

인위적 요인은 확실히 비주기적입니다. 이러한 비주기적 요인 중 가장 먼저 산업 배출 및 배출에 포함된 오염물질이 있습니다. 진화 과정에서 살아있는 유기체는 자연적인 주기적 및 비주기적 요인(예: 동면, 월동 등)에 적응하고 물이나 공기, 식물 및 동물의 불순물 함량 변화에 적응할 수 있습니다. 일반적으로 해당 적응을 획득하고 유전적으로 수정할 수 없습니다. 사실, 일부 무척추동물, 예를 들어 거미과에 속하는 식물을 먹는 응애는 폐쇄된 땅 조건에서 1년에 수십 세대에 걸쳐 번식하며, 동일한 살충제를 지속적으로 사용함으로써 독에 저항하는 종족을 형성할 수 있습니다. 그러한 저항을 물려받습니다.

요인이 직접적(즉각적) 작용과 간접적인 작용을 모두 나타낼 수 있다는 점을 고려하여 '요인' 개념을 차별화된 방식으로 접근해야 한다는 점이 강조되어야 합니다. 이들 간의 차이점은 직접 요인은 정량화할 수 있지만 간접 요인은 정량화할 수 없다는 것입니다. 예를 들어, 기후 또는 구호는 주로 구두로 지정될 수 있지만 습도, 일광 시간, 온도, 토양의 물리화학적 특성 등과 같은 직접 작용 요인의 체제를 결정합니다.

3. 비생물학적 요인

3.1. 환경 요인의 수준 분포 및 지역 체제의 일반적인 패턴

지구의 지리적 외피(일반 생물권과 마찬가지로)는 공간적으로 이질적이며 서로 다른 영역으로 구분됩니다. 이는 물리적 지리적 구역, 지리적 구역, 구역 내 산지 및 평야 지역, 하위 지역 및 하위 구역 등으로 연속적으로 구분됩니다.

지형학적 구역- 이것은 열 균형과 수분 체제가 유사한 여러 지리적 구역으로 구성된 지리적 봉투의 가장 큰 분류 단위입니다.

특히 북극 및 남극, 아북극 및 아남극, 북부 및 남부 온대 및 아열대, 아적도 및 적도 벨트가 있습니다.

지리학적(자연 경관이라고도 함) 구역은 특수한 유형의 기후, 식생, 토양, 동식물과 함께 지형학적 과정의 특별한 특성을 지닌 물리적 지리적 구역의 중요한 부분입니다.

예를 들어, 북반구 내에서는 얼음, 툰드라, 숲-툰드라, 타이가, 러시아 평야의 혼합 숲, 극동의 몬순 숲, 숲 대초원, 대초원, 사막 온대 및 아열대 지역, 지중해 등. 이 지역은 주로 (항상 그런 것은 아니지만) 넓은 측면에서 연장되어 있으며 유사한 자연 조건, 위도 위치에 따라 특정 순서가 특징입니다. 따라서 위도 지리적 구역 설정은 적도에서 극까지의 물리적 지리적 과정, 구성 요소 및 복합체의 자연스러운 변화입니다. 우리가 주로 기후를 형성하는 요인들의 조합에 관해 이야기하고 있다는 것은 분명합니다.

구역화는 주로 위도에 걸친 태양 에너지 분포의 특성, 즉 적도에서 극으로의 도착이 감소하고 습기가 고르지 않은 것에 따라 결정됩니다. 지리적 범위(및 결과적으로 생물권)의 구역성에 대한 입장은 유명한 러시아 토양 과학자 V.V.

위도와 함께 산악 지역에 전형적인 수직(또는 고도) 구역도 있습니다. 즉, 주로 열 균형의 변화와 관련된 해수면에서 상승할 때 식생, 동물상, 토양, 기후 조건의 변화가 있습니다. 기온 차이는 높이 100m당 0.6~1.0°C입니다.

물론 자연적으로 모든 것이 그렇게 자연스럽지는 않습니다. 수직 구역 설정은 경사면 노출로 인해 복잡해질 수 있으며 위도 구역 설정은 예를 들어 산맥 조건에서와 같이 지하 방향으로 연장된 구역을 가질 수 있습니다.

그러나 일반적으로 가장 중요한 비생물적 요인의 체계와 역학은 열 균형, 즉 기후, 토양 형성 과정, 식생 유형, 종 구성 및 동물계의 개체군 역학 등에 따라 달라집니다.

지리적 구역 설정은 대륙뿐만 아니라 세계 해양에도 내재되어 있으며, 그 안에서 들어오는 태양 복사량, 증발과 강수량의 균형, 수온, 표면 및 심층 해류의 특성이 서로 다른 구역이 다릅니다. 생명체의 세계.

3.2. 공간 요소

살아있는 유기체의 서식지인 생물권은 태양뿐만 아니라 직접적으로 관련된 우주 공간에서 발생하는 복잡한 과정과 분리되지 않습니다. 우주 먼지와 운석 물질이 지구로 떨어집니다. 지구는 주기적으로 소행성과 충돌하고 혜성에 가까워집니다. 초신성 폭발로 인한 물질과 파동이 은하계를 통과합니다. 물론, 우리 행성은 소위 태양 활동을 통해 태양에서 일어나는 과정과 가장 밀접하게 연결되어 있습니다. 이 현상의 본질은 태양의 자기 벨트에 축적된 에너지를 가스 질량, 빠른 입자 및 단파 전자기 복사의 이동 에너지로 변환하는 것입니다.

가장 강렬한 과정은 활성 영역이라고 불리는 활동 중심에서 관찰되며, 자기장의 강화가 관찰되고 밝기가 증가한 영역과 소위 흑점이 나타납니다. 활성 지역에서는 플라즈마 방출, 태양 우주선의 갑작스런 출현, 단파장 및 무선 방출의 증가와 함께 폭발적인 에너지 방출이 발생할 수 있습니다. 플레어 활동 수준의 변화는 주기적인 것으로 알려져 있으며, 일반적인 주기는 22년이지만, 4.3~1850년 주기의 변동도 알려져 있습니다. 태양 활동은 전염병 발생과 출생률 급증부터 주요 기후 변화에 이르기까지 지구상의 다양한 생활 과정에 영향을 미칩니다. 이것은 1915년에 태양 활동의 변화가 지구의 생물권에 미치는 영향을 조사하는 새로운 과학인 헬리오생물학(그리스 헬리오스-태양에서 유래)의 창시자인 러시아 과학자 A.L. Chizhevsky에 의해 입증되었습니다.

3.3. 태양의 복사 에너지와 유기체에 대한 중요성

태양 복사 에너지는 전자기파의 형태로 우주에 전파됩니다. 그 중 약 99%는 파장이 400~760nm인 스펙트럼의 가시광선 부분이 48%, 적외선(750~750nm의 파장)이 45%를 포함하여 170~4000nm의 파장을 갖는 광선으로 구성됩니다. 10~3m), 자외선(파장 400nm 미만)의 경우 약 7%입니다. 광합성 과정에서 광합성 활성 방사선(380-710 nm)이 가장 중요한 역할을 합니다.

지구(대기의 상부 경계까지)에 도달하는 태양 복사 에너지의 양은 거의 일정하며 1370W/m2로 추정됩니다. 이 값을 태양 상수라고 합니다. 그러나 태양 복사 에너지가 지구 표면에 도달하는 것은 수평선 위의 태양 높이, 위도, 대기 상태 등 여러 조건에 따라 크게 달라집니다. 지구의 모양(지오이드) 구형에 가깝습니다. 따라서 가장 많은 양의 태양 에너지가 흡수되는 저위도(적도대)는 지구 표면 근처의 기온이 일반적으로 중위도 및 고위도보다 높습니다. 지구의 여러 지역에 태양 복사 에너지가 도착하고 재분배되면 해당 지역의 기후 조건이 결정됩니다.

대기를 통과하는 태양 복사는 가스 분자, 부유 불순물(고체 및 액체)에 산란되고 수증기, 오존, 이산화탄소 및 먼지 입자에 흡수됩니다. 산란된 태양 복사는 부분적으로 지구 표면에 도달합니다. 눈에 보이는 부분은 예를 들어 짙은 구름 속에서 직사광선이 없는 낮 동안 빛을 생성합니다. 지구 표면으로의 총 열 흐름은 극에서 적도까지 증가하는 직접 복사와 확산 복사의 합에 따라 달라집니다.

태양 복사 에너지는 지구 표면에 흡수될 뿐만 아니라 장파 복사 흐름의 형태로 지구 표면에 반사됩니다. 밝은 색상의 표면은 어두운 표면보다 빛을 더 강하게 반사합니다. 따라서 깨끗한 눈은 80-95%, 오염된 눈 - 40-50, chernozem 토양 - 5-14, 가벼운 모래 - 35-45, 산림 캐노피 - 10-18%를 반영합니다. 표면에 의해 반사된 태양 복사 플럭스와 수신된 태양 복사 플럭스의 비율을 알베도라고 합니다. 인위적 활동은 기후 요인에 큰 영향을 주어 정권을 변경합니다. 본 강좌의 “인류의 지구적 문제” 강의에서는 인간 활동으로 인해 발생하는 지구적 문제에 대해 배울 수 있습니다.

빛은 에너지의 주요 원천이며, 빛이 없으면 지구상의 생명체는 불가능합니다. 그것은 광합성에 참여하여 지구의 무기 식물로부터 유기 화합물의 생성을 보장하며 이것이 가장 중요한 에너지 기능입니다. 그러나 생리활성방사선(PAR) 영역이라고 불리는 380~760nm 범위의 스펙트럼 중 일부만이 광합성에 관여합니다. 그 안에서 광합성을 위해서는 빨간색-주황색 광선(600-700nm)과 보라색-파란색 광선(400-500nm)이 가장 중요하고 황록색 광선(500-600nm)이 가장 덜 중요합니다. 후자는 반사되어 엽록소 함유 식물에 녹색을 부여합니다. 그러나 빛은 에너지 자원일 뿐만 아니라 생물군 전체와 유기체의 적응 과정 및 현상에 매우 중요한 영향을 미치는 가장 중요한 환경 요인이기도 합니다.

가시 스펙트럼 및 PAR 외부에는 적외선(IR) 및 자외선(UV) 영역이 있습니다. UV 방사선은 많은 에너지를 전달하고 광화학 효과를 갖습니다. 유기체는 이에 매우 민감합니다. IR 방사선은 에너지가 훨씬 적고 물에 쉽게 흡수되지만 일부 육상 유기체는 이를 사용하여 체온을 주변 온도보다 높입니다.

빛의 강도는 유기체에 중요합니다. 조명과 관련된 식물은 빛을 좋아하는 식물(heliophytes), 그늘을 좋아하는 식물(sciophytes) 및 그늘에 강한 식물로 구분됩니다.

처음 두 그룹은 생태학적 광 스펙트럼 내에서 서로 다른 허용 범위를 갖습니다. 밝은 햇빛은 헬리오 식물 (초원 풀, 곡물, 잡초 등)에 최적이며, 낮은 조명은 그늘을 좋아하는 식물 (타이가 가문비 나무 숲, 숲 대초원 참나무 숲, 열대 숲)에 최적입니다. 전자는 그림자를 견디지 ​​못하고, 후자는 밝은 햇빛을 견디지 못합니다.

그늘에 강한 식물은 빛에 대한 내성이 광범위하며 밝은 빛과 그늘 모두에서 자랄 수 있습니다.

빛은 신호 전달 가치가 뛰어나며 유기체의 규제 적응을 유발합니다. 시간이 지남에 따라 유기체의 활동을 조절하는 가장 신뢰할 수 있는 신호 중 하나는 하루의 길이, 즉 광주기입니다.

광주기 현상은 낮 길이의 계절적 변화에 대한 신체의 반응입니다. 주어진 장소에서, 일년 중 주어진 시간에 하루의 길이는 항상 동일합니다. 이를 통해 식물과 동물은 주어진 위도에서 일년 중 시간, 즉 개화가 시작되는 시간, 익는 시간, 즉, 광주기는 살아있는 유기체의 일련의 생리적 과정을 포함하는 일종의 "시간 릴레이"또는 "트리거 메커니즘"입니다.

광주기성은 단순히 낮과 밤의 변화로 인해 발생하는 일반적인 외부 일주기 리듬과는 식별할 수 없습니다. 그러나 동물과 인간의 일상 생활주기는 종의 타고난 특성, 즉 내부(내생적) 리듬으로 변합니다. 그러나 초기 내부 리듬과 달리 지속 시간은 정확한 숫자(24시간)와 15~20분씩 일치하지 않을 수 있으며, 이와 관련하여 이러한 리듬을 일주기(번역에서는 하루에 가깝습니다)라고 합니다.

이러한 리듬은 신체가 시간을 감지하는 데 도움이 되는데, 이는 “생물학적 시계”라고 불리는 능력입니다. 그들은 이동하는 동안 새들이 태양을 따라 항해하도록 돕고 일반적으로 유기체가 자연의 보다 복잡한 리듬에 적응하도록 돕습니다.

광주기성은 유전적으로 고정되어 있지만 온도와 같은 다른 요인과 결합해서만 나타납니다. X일에 추우면 식물이 늦게 피고, 숙성의 경우 추위가 X일보다 일찍 오면 예를 들어 감자는 수확량이 적습니다. 계절에 따라 낮의 길이가 조금씩 달라지는 아열대 및 열대 지역에서는 광주기가 중요한 환경 요인으로 작용할 수 없으며 건기와 우기가 번갈아 가며 대체됩니다. , 고지대에서는 주요 신호 요인이 온도입니다.

식물과 마찬가지로 기상 조건은 변온 동물에 영향을 미치며, 항온 동물은 행동 변화, 즉 둥지, 이동 시기 등의 변화로 이에 반응합니다.

인간은 위에서 설명한 현상을 사용하는 방법을 배웠습니다. 일광 시간의 길이를 인위적으로 변경하여 식물의 개화 및 결실시기를 변경하고 (겨울에는 묘목을 키우고 온실에서는 과일까지) 닭의 알 생산량을 늘릴 수 있습니다.

계절에 따른 살아있는 자연의 발달은 Hoyakins라는 이름의 생물 기후 법칙에 따라 발생합니다. 다양한 계절 현상(페노데이트)의 시작 시기는 해당 지역의 위도, 경도 및 해발 고도에 따라 달라집니다. 즉, 북쪽, 동쪽, 지형이 높을수록 늦은 봄이 되고, 이른 가을이 옵니다. 유럽의 경우 각 위도에서 계절 이벤트의 시기는 3일 후, 북미에서는 평균적으로 각 위도당 4일 후, 경도 5도 및 해발 120m에서 발생합니다.

표현 데이터에 대한 지식은 다양한 농업 작업 및 기타 경제 활동을 계획하는 데 매우 중요합니다.

3.4. 육상 환경의 비생물적 요인

육상 환경(토지)의 비생물적 구성 요소에는 일련의 기후 및 토양 조건, 즉 시간과 공간에서 역동적이고 서로 연결되어 살아있는 유기체에 영향을 미치는 많은 요소가 포함됩니다.

우주 요인과 태양 활동의 발현으로 인해 생물권에 미치는 영향의 특징은 우리 행성의 표면 ( "생명의 필름"이 집중되어있는 곳)이 마치 두꺼운 물질층에 의해 우주와 분리되어 있다는 것입니다. 기체 상태, 즉 대기. 육상 환경의 비생물적 구성요소에는 일련의 기후, 수문학, 토양 및 지면 조건, 즉 시간과 공간에서 역동적이고 상호 연결되어 살아있는 유기체에 영향을 미치는 많은 요소가 포함됩니다. 우주와 태양과 관련된 요소를 인식하는 매개체로서 대기는 기후를 형성하는 가장 중요한 기능을 가지고 있습니다.

온도가 유기체에 미치는 영향

온도는 가장 중요한 제한 요소입니다. 모든 종에 대한 내성 한계는 최대 및 최소 치사 온도이며, 이 온도를 초과하면 종은 열이나 추위에 의해 치명적인 영향을 받습니다(그림 2). 일부 독특한 예외를 제외하고 모든 생명체는 세포 원형질의 특성으로 인해 0~50°C의 온도에서 살 수 있습니다.

그림에서. 2. 종 그룹이나 개체군의 수명의 온도 한계가 표시됩니다. "최적 간격"에서는 유기체가 편안함을 느끼고 활발하게 번식하며 개체수가 증가합니다. 생명의 온도 한계가 극한에 도달하면(“생명 활동 감소”) 유기체는 우울함을 느낍니다. "저항 하한" 내에서 추가로 냉각되거나 "저항 상한" 내에서 열이 증가하면 유기체는 "죽음의 영역"에 들어가 죽습니다.

이 예는 중요한 제한 요소에 적용할 수 있는 생물학적 저항성의 일반 법칙(Lamott에 따름)을 보여줍니다. "최적 간격"의 값은 유기체 저항의 "크기", 즉 이 요소에 대한 내성 값 또는 "생태학적 원자가"를 특징으로 합니다.

온도와 관련된 동물의 적응 과정은 항온 동물과 항온 동물의 출현으로 이어졌습니다. 대부분의 동물은 변온성 동물입니다. 즉, 양서류, 파충류, 곤충 등 환경 온도의 변화에 ​​따라 자신의 신체 온도도 변합니다. 상당히 적은 비율의 동물은 항온성 동물입니다. 즉, 신체가 일정합니다. 외부 환경의 온도와 무관한 온도: 포유류(인간 포함)의 체온은 36~37 0 C, 조류의 체온은 40 ° C입니다.

쌀. 2. 생물학적 저항성의 일반법칙(M. Lamott에 따름)

오직 항온 동물만이 영하의 온도에서 활동적인 생활을 할 수 있습니다. Poikilotherm은 영하의 온도를 견딜 수 있지만 이동성을 잃습니다. 약 40°C, 즉 단백질 응고 온도보다 낮은 온도가 대부분의 동물에 대한 한계입니다.

온도는 식물의 삶에서 그다지 중요한 역할을 하지 않습니다. 온도가 10°C 상승하면 광합성 강도는 두 배로 증가하지만 최대 30~35°C에 이르면 강도가 떨어지고 40~45°C에서는 광합성이 완전히 중단됩니다. 50°C에서는 대부분의 육상 식물이 죽는데, 이는 온도가 상승할 때 식물 호흡이 강화되고 50°C에서는 중단되는 것과 관련이 있습니다.

온도는 또한 식물의 뿌리 영양 과정에 영향을 미칩니다. 이 과정은 흡입 영역의 토양 온도가 식물의 지상 부분 온도보다 몇도 낮은 경우에만 가능합니다. 이 균형을 위반하면 식물의 생명이 억제되고 심지어 죽음까지 초래됩니다. 저온에 대한 식물의 형태학적 적응, 예를 들어 착생 식물, 환생 식물 등과 같은 소위 식물의 생명체가 알려져 있습니다.

생명의 온도 조건에 대한 형태학적 적응은 무엇보다도 동물에서도 관찰됩니다. 예를 들어, 같은 종의 동물의 생명 농장은 -20 ~ -40 ℃의 저온의 영향으로 형성될 수 있으며, 이때 영양분을 축적하고 체중을 증가시켜야 합니다. 모든 호랑이 중에서 가장 큰 가장 북쪽의 가혹한 환경에 사는 아무르 호랑이입니다. 이 패턴을 Bergmann의 법칙이라고 합니다. 온혈 동물의 경우 개체의 신체 크기는 평균적으로 해당 종의 분포 범위 중 추운 지역에 사는 개체군에서 더 큽니다.

그러나 동물의 삶에서는 생리적 적응이 훨씬 더 중요하며, 그 중 가장 간단한 것은 순응, 즉 더위나 추위를 견디기 위한 생리적 적응입니다. 예를 들어, 증발 증가로 인한 과열과의 싸움, 신체의 부분 탈수로 인한 항온 동물의 냉각 방지 또는 항온 동물의 어는점을 낮추는 특수 물질의 축적으로 신진 대사를 변화시키는 것입니다.

또한 추위로부터 더 급진적인 형태의 보호가 있습니다 - 따뜻한 지역으로의 이주(새 이주, 고산 섀미 가죽이 겨울 동안 낮은 고도로 이동 등), 월동 - 겨울철 동면(마멋, 다람쥐, 불곰) , 날아다니는 생쥐: 체온을 거의 0으로 낮춰 신진대사를 늦추고 그에 따라 영양분을 낭비할 수 있습니다.

소개

매일 분주하게 업무에 돌입하면서 당신은 추위에 떨거나 더위에 땀을 흘리며 거리를 걷습니다. 그리고 하루 일과를 마치고 가게에 가서 음식을 사요. 가게를 나오자마자 지나가던 미니버스를 급히 멈추고 가장 가까운 무료석에 힘없이 앉는다. 많은 사람들에게 이것은 친숙한 삶의 방식이지 않습니까? 환경적인 관점에서 생명이 어떻게 작동하는지 생각해 본 적이 있나요? 인간, 식물, 동물의 존재는 상호 작용을 통해서만 가능합니다. 무생물의 영향 없이는 할 수 없습니다. 이러한 각 유형의 영향에는 고유한 명칭이 있습니다. 따라서 환경에 미치는 영향은 세 가지 유형뿐입니다. 이는 인위적 요인, 생물학적 요인, 비생물적 요인입니다. 그들 각각과 그것이 자연에 미치는 영향을 살펴 보겠습니다.

1. 인위적 요인 - 모든 형태의 인간 활동의 성격에 영향

이 용어가 언급되면 긍정적인 생각은 단 하나도 떠오르지 않습니다. 사람들이 동물과 식물을 위해 좋은 일을 할 때에도 이전에 나쁜 일(예: 밀렵)을 한 결과 때문에 그런 일이 발생합니다.

인위적 요인(예):

  • 늪을 말리는 중.
  • 살충제로 밭을 비옥하게 합니다.
  • 밀렵.
  • 산업폐기물(사진).

결론

보시다시피 기본적으로 사람들은 환경에 해를 끼칠 뿐입니다. 그리고 경제 및 산업 생산의 증가로 인해 희귀한 자원 봉사자들이 수립한 환경 조치(자연 보호 구역 조성, 환경 집회)도 더 이상 도움이 되지 않습니다.

2. 생물학적 요인 - 살아있는 자연이 다양한 유기체에 미치는 영향

쉽게 말하면 식물과 동물의 상호작용이다. 긍정적일 수도 있고 부정적일 수도 있습니다. 이러한 상호 작용에는 여러 유형이 있습니다.

1. 경쟁 - 동일종 또는 다른 종의 개체들 사이에서 한 개체가 특정 자원을 사용하면 다른 개체의 가용성이 감소하는 관계입니다. 일반적으로 경쟁에서는 동물이나 식물이 빵 조각을 놓고 서로 경쟁합니다.

2. 상리공생은 각 종이 일정한 이익을 받는 관계이다. 간단히 말해서, 식물과 동물이 서로 조화롭게 보완할 때입니다.

3. 공생은 서로 다른 종의 유기체 사이의 공생 형태로, 그 중 하나가 숙주의 집이나 유기체를 정착 장소로 사용하고 남은 음식이나 중요한 활동의 ​​산물을 먹을 수 있습니다. 동시에 소유자에게 해를 끼치거나 이익을 가져다주지 않습니다. 전체적으로 작고 눈에 띄지 않는 추가 사항입니다.

생물학적 요인(예):

물고기와 산호 폴립, 편모가 있는 원생동물과 곤충, 나무와 새(예: 딱따구리), 찌르레기와 코뿔소의 공존.

결론

생물학적 요인이 동물, 식물, 인간에게 해로울 수 있다는 사실에도 불구하고 큰 이점도 있습니다.

3. 비생물적 요인 - 무생물이 다양한 유기체에 미치는 영향

그렇습니다. 무생물도 동물, 식물, 인간의 생활 과정에서 중요한 역할을 합니다. 아마도 가장 중요한 비생물학적 요인은 날씨일 것입니다.

비생물적 요인: 예

비생물적 요인으로는 온도, 습도, 빛, 물과 토양의 염도, 공기와 가스 구성 등이 있습니다.

결론

비생물학적 요인은 동물, 식물, 인간에게 해로울 수 있지만 여전히 일반적으로 유익합니다.

결론

누구에게도 이익이 되지 않는 유일한 요인은 인위적 요소입니다. 예, 그는 자신의 이익을 위해 자연을 바꾸고 있다고 확신하고이 "좋은"이 10 년 안에 그와 그의 후손에게 어떻게 될지 생각하지 않지만 사람에게 좋은 것을 가져 오지 않습니다. 인간은 이미 세계 생태계에서 자리를 잡은 많은 종의 동식물을 완전히 파괴했습니다. 지구의 생물권은 사소한 역할이없는 영화와 같으며 모두 주요 역할입니다. 이제 그 중 일부가 제거되었다고 상상해보십시오. 영화에서는 어떤 일이 일어날까요? 이것이 바로 자연의 모습입니다. 가장 작은 모래알 하나라도 사라지면 위대한 생명의 건물도 무너질 것입니다.

환경 요인이 살아있는 유기체 개별적으로나 공동체 전체에 미치는 영향은 다면적입니다. 특정 환경 요인의 영향을 평가할 때 생명체에 대한 작용 강도를 특성화하는 것이 중요합니다. 유리한 조건에서는 최적 요인을 말하고 초과 또는 결핍의 경우 제한 요인을 말합니다.

온도.대부분의 종은 상당히 좁은 온도 범위에 적응합니다. 일부 유기체, 특히 휴지기 단계의 유기체는 매우 낮은 온도에서도 존재할 수 있습니다. 예를 들어, 미생물 포자는 -200°C까지 냉각되는 것을 견딜 수 있습니다. 특정 유형의 박테리아와 조류는 +80~-88°C 온도의 온천에서 살고 번식할 수 있습니다. 물의 온도 변동 범위는 육지보다 훨씬 작으므로 수생 생물의 온도 변동에 대한 저항 한계는 육상 생물보다 좁습니다. 그러나 수생 생물과 육상 생물 모두에게 최적의 온도는 +15 ~ +30°C 범위입니다.

불안정한 체온을 가진 유기체가 있습니다 - poikilothermic (그리스어에서 유래) 포이킬로스- 다양하고 변경 가능하며 열-열) 및 일정한 체온을 갖는 유기체-항온 성 (그리스어에서 유래) 호모이오스- 비슷하고 열-따뜻한). 다열성 유기체의 체온은 주변 온도에 따라 달라집니다. 그 증가로 인해 생활 과정이 강화되고 특정 한계 내에서 발달이 가속화됩니다.

자연의 온도는 일정하지 않습니다. 온대 지역에서 발견되는 것과 같이 일반적으로 계절별 온도 변동에 노출되는 유기체는 일정한 온도를 견디는 능력이 떨어집니다. 급격한 온도 변동(심한 서리나 열)도 유기체에 불리합니다. 냉각이나 과열을 방지하기 위한 장치가 많이 있습니다. 겨울이 시작되면서 식물과 다온성 동물은 겨울 휴면 상태에 들어갑니다. 대사율이 급격히 감소하고 많은 지방과 탄수화물이 조직에 저장됩니다. 세포의 수분량이 감소하고 설탕과 글리세롤이 축적되어 동결을 방지합니다. 더운 계절에는 과열을 방지하는 생리적 메커니즘이 활성화됩니다. 식물에서는 기공을 통한 수분 증발이 증가하여 잎 온도가 감소합니다. 이러한 조건에 있는 동물에서는 호흡기와 피부를 통한 수분 증발도 증가합니다. 또한, 변온 동물은 적응 행동을 통해 과열을 피합니다. 가장 유리한 미기후가 있는 서식지를 선택하고, 하루 중 더운 시간에는 굴이나 돌 아래에 숨고, 하루 중 특정 시간에 활동합니다.

따라서 환경 온도는 생명 발현에 중요하고 종종 제한적인 요소입니다.

조류와 포유류와 같은 항온 동물은 환경 온도 조건에 훨씬 덜 의존합니다. 구조의 방향성 변화를 통해 이 두 강은 매우 급격한 온도 변화에서도 활성을 유지하고 거의 모든 서식지에 서식할 수 있었습니다.

유기체에 대한 저온의 우울한 영향은 강한 바람에 의해 강화됩니다.

빛.태양 복사 형태의 빛은 지구상의 모든 생명 과정에 힘을 실어줍니다(그림 25.4). 유기체의 경우 감지된 방사선의 파장, 강도 및 노출 기간(낮의 길이 또는 광주기)이 중요합니다. 0.3 마이크론 이상의 파장을 갖는 자외선은 지구 표면에 도달하는 복사 에너지의 약 40%를 차지합니다. 소량으로 동물과 인간에게 필요합니다. 그들의 영향으로 비타민 D가 체내에 형성됩니다. 곤충은 자외선을 시각적으로 구별하고 이를 사용하여 흐린 날씨에 해당 지역을 탐색합니다. 0.4~0.75 마이크론 파장의 가시광선이 신체에 가장 큰 영향을 미칩니다. 가시광선 에너지는 지구에 닿는 전체 복사 에너지의 약 45%를 차지합니다. 가시광선은 빽빽한 구름과 물을 통과할 때 가장 적게 감쇠됩니다. 따라서 광합성은 흐린 날씨와 특정 두께의 물층 아래에서 발생할 수 있습니다. 그러나 여전히 유입되는 태양 에너지의 0.1~1%만이 바이오매스 합성에 사용됩니다.

쌀. 25.4.

생활 조건에 따라 식물은 그늘에 적응합니다-그늘에 강한 식물 또는 반대로 밝은 태양-빛을 좋아하는 식물에 적응합니다. 마지막 그룹에는 시리얼이 포함됩니다.

살아있는 유기체의 활동과 발달을 조절하는 데 매우 중요한 역할은 빛에 노출되는 기간, 즉 광주기에 의해 수행됩니다. 적도 위와 아래의 온대 지역에서는 식물과 동물의 발달주기가 일년 중 계절에 국한되어 있으며 온도 조건 변화에 대한 준비는 다른 계절 요인과 달리 낮 길이의 신호를 기반으로 수행됩니다. , 특정 장소에서 일년 중 특정 시간에 항상 동일합니다. 광주기는 봄에 식물의 성장과 개화, 여름에 열매를 맺고 가을에 잎이 떨어지는 생리적 과정뿐만 아니라 새와 동물의 탈피와 지방 축적, 이주와 번식으로 이어지는 생리적 과정을 순차적으로 포함하는 촉발 메커니즘과 같습니다. 포유류, 곤충의 휴식 단계 시작.

계절적 변화 외에도 낮과 밤의 변화는 전체 유기체와 생리적 과정의 일일 활동 리듬을 결정합니다. 시간을 감지하는 유기체의 능력, "생물학적 시계"의 존재는 주어진 환경 조건에서 개인의 생존을 보장하는 중요한 적응입니다.

적외선은 지구에 떨어지는 전체 복사 에너지의 45%를 차지합니다. 적외선은 식물과 동물 조직의 온도를 높이고 물을 포함한 무생물에 잘 흡수됩니다.

공장 생산성을 위해, 즉 유기물 형성에서 가장 중요한 지표는 장기간(월, 연도)에 걸쳐 받은 총 직접 태양 복사량입니다.

습기.물은 세포의 필수 구성 요소이므로 특정 서식지의 물 양은 식물과 동물에 대한 제한 요소로 작용하고 특정 지역의 동식물의 특성을 결정합니다. 토양에 과도한 물이 있으면 습지 식생이 발달합니다. 토양 수분(및 연간 강수량)에 따라 식물 군집의 종 구성이 변경됩니다. 연간 강수량이 250mm 이하로 사막 지형이 발달합니다. 계절에 따른 강수량의 고르지 못한 분포 또한 유기체에 대한 중요한 제한 요소를 나타냅니다. 이런 경우 식물과 동물은 오랜 가뭄을 견뎌야 한다. 토양 수분이 높은 짧은 기간 동안 지역사회 전체의 1차 생산량이 축적됩니다. 동물과 부생파(그리스어에서 유래)의 연간 식량 공급 규모를 결정합니다. 사프로스- 썩고 파고스 -먹는 사람) - 유기 잔해를 분해하는 유기체.

자연에서는 일반적으로 빛과 온도와 함께 유기체의 활동을 조절하는 공기 습도의 일일 변동이 있습니다. 환경 요인으로서의 습도는 온도의 영향을 변경하기 때문에 중요합니다. 습도가 매우 높거나 낮을 경우 온도는 신체에 더욱 뚜렷한 영향을 미칩니다. 마찬가지로 온도가 종의 허용 한계에 가까우면 습도의 역할이 증가합니다. 수분이 부족한 지역에 사는 식물과 동물은 자연 선택 과정을 통해 불리한 건조 조건에 효과적으로 적응해 왔습니다. 이러한 식물은 강력하게 발달된 뿌리 시스템, 조직의 수분 보유를 촉진하는 세포 수액의 삼투압 증가, 잎 표피가 두꺼워지고 잎사귀가 크게 줄어들거나 가시로 변합니다. 일부 식물(삭사울)에서는 잎이 없어지고 녹색 줄기에서 광합성이 이루어집니다. 물이 없으면 사막 식물의 성장이 멈추고 수분을 좋아하는 식물은 그러한 조건에서 시들고 죽습니다. 선인장은 조직에 많은 양의 물을 저장하고 아껴서 사용할 수 있습니다. 비슷한 적응이 아프리카 사막의 유초에서도 발견되었는데, 이는 유사한 환경 조건에서 관련이 없는 집단의 평행 진화의 예가 됩니다.

사막 동물은 또한 물 부족에 대처하기 위해 다양한 생리적 적응을 가지고 있습니다. 작은 동물 - 설치류, 파충류, 절지동물 - 음식에서 물을 추출합니다. 일부 동물(낙타의 혹)에 대량으로 축적되는 지방도 물의 공급원 역할을 합니다. 더운 계절에는 많은 동물(설치류, 거북이)이 동면하며 몇 달 동안 지속됩니다.

이온화 방사선.양이온과 음이온 쌍을 형성할 수 있는 매우 높은 에너지의 방사선을 이온화라고 합니다. 그 근원은 암석에 포함된 방사성 물질입니다. 게다가 그것은 우주에서 온 것이다.

인간이 원자력을 사용함으로써 환경 내 이온화 방사선의 강도가 크게 증가했습니다. 원자 무기 실험, 원자력 발전소, 연료 생산 및 폐기물 처리, 의학 연구, 기타 원자력 에너지의 평화로운 사용은 지역적인 “핫스팟”을 만들고 폐기물을 생성하며, 이는 종종 운송이나 보관 중에 환경으로 배출됩니다.

환경적으로 중요한 세 가지 유형의 전리 방사선 중 두 가지는 미립자 방사선(알파 및 베타 입자)이고 세 번째는 전자기(감마 방사선 및 관련 X선)입니다.

미립자 방사선은 만나는 모든 것에 에너지를 전달하는 원자 또는 아원자 입자의 흐름으로 구성됩니다. 알파 방사선은 헬륨 핵이며 다른 입자에 비해 크기가 큽니다. 공중에서 달리는 길이는 불과 몇 센티미터에 불과합니다. 베타 방사선은 빠른 전자입니다. 그들의 크기는 훨씬 작으며 공중에서의 이동 길이는 수 미터, 동물 또는 식물 유기체의 조직에서는 수 센티미터입니다. 이온화 전자기 방사선은 빛과 유사하지만 파장이 훨씬 짧습니다. 공중에서 장거리를 이동하며 물질에 쉽게 침투하여 긴 흔적을 따라 에너지를 방출합니다. 예를 들어 감마선은 생체 조직에 쉽게 침투합니다. 이 방사선은 아무런 영향 없이 신체를 통과할 수 있거나 경로의 상당 부분을 따라 이온화를 일으킬 수 있습니다. 생물학자들은 알파 및 베타 방사선을 방출하는 방사선 물질을 "고유 방사체"라고 부르는 경우가 많습니다. 왜냐하면 이러한 물질이 흡수되거나 섭취되거나 체내에 갇혀 있을 때 가장 큰 효과를 나타내기 때문입니다. 주로 감마선을 방출하는 방사성 물질은 "외부 방출체"로 분류됩니다. 왜냐하면 이 침투 방사선은 그 소스가 신체 외부에 있을 때 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

물과 토양에 포함된 천연 방사성 물질에서 방출되는 우주 및 전리 방사선은 소위 배경 방사선을 형성하며 기존 동식물에 적응됩니다. 생물권의 다른 부분에서 자연 배경은 3-4배 다릅니다. 그 강도는 바다 표면 근처에서 가장 낮고, 화강암 암석으로 형성된 산의 높은 고도에서 가장 높습니다. 우주 방사선의 강도는 고도에 따라 증가하며, 화강암 암석은 퇴적암보다 자연적으로 발생하는 방사성 핵종을 더 많이 함유하고 있습니다.

일반적으로 전리 방사선은 고도로 발달하고 복잡한 유기체에 가장 파괴적인 영향을 미치며 인간은 특히 민감합니다.

짧은 기간(분 또는 시간) 동안 신체가 받는 대량의 선량을 급성 선량이라고 하며, 이는 신체가 생애주기 동안 견딜 수 있는 만성 선량과 반대입니다. 낮은 만성 용량의 영향은 장기적인 유전적, 신체적 영향을 유발할 수 있으므로 측정하기가 더 어렵습니다. 환경의 방사선 수준이 배경보다 높거나 자연 배경이 높을 경우 유해한 돌연변이의 빈도가 높아질 수 있습니다.

고등 식물에서 전리 방사선에 대한 민감도는 세포핵의 크기에 정비례합니다. 고등동물에서는 민감도와 세포 구조 사이에 그렇게 단순하거나 직접적인 관계가 발견되지 않았습니다. 그들에게는 개별 장기 시스템의 민감도가 더 중요합니다. 따라서 포유류는 빠르게 분열하는 조혈 조직인 골수가 방사선 조사에 의해 쉽게 손상되기 때문에 낮은 선량에도 매우 민감합니다. 소화관도 민감하며 비분할 신경 세포의 손상은 높은 수준의 방사선에서만 관찰됩니다.

일단 환경에 들어가면 방사성 핵종은 분산되고 희석되지만 먹이 사슬을 통해 이동하면서 다양한 방식으로 살아있는 유기체에 축적될 수 있습니다. 방사성 물질은 방출 속도가 자연 방사성 붕괴 속도를 초과하는 경우 물, 토양, 퇴적물 또는 공기에 축적될 수도 있습니다.

오염물질.인간의 생산 활동으로 인해 발생하는 물질에 의한 환경 오염으로 인해 인간의 생활 조건과 자연 생물 지구권의 안정성이 지난 수십 년 동안 급속히 악화되었습니다. 이러한 물질은 기술 과정에서 발생하는 폐기물인 천연 화합물과 자연에서 발견되지 않는 인공 화합물이라는 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.

첫 번째 그룹에는 이산화황(구리 제련), 이산화탄소(화력 발전소), 질소 산화물, 탄소, 탄화수소, 구리, 아연 및 수은 화합물 등, 광물질 비료(주로 질산염 및 인산염)가 포함됩니다.

두 번째 그룹에는 인간의 필요를 충족시키는 특별한 특성을 가진 인공 물질이 포함됩니다. 페스트균 -감염, 파괴 그리고 시도 - kill), 농작물의 동물 해충 방제에 사용되는 항생제, 전염병 치료를 위해 의약 및 수의학에 사용되는 항생제. 살충제는 살충제(Lat. 곤충- 곤충과 시도- 죽이다) - 유해한 곤충 및 제초제와 싸우는 것을 의미합니다 (위도에서). 허브-잔디, 식물 및 시도- 죽인다) - 잡초를 방제하는 것을 의미합니다.

그들 모두는 인간에게 특정 독성(독성)을 가지고 있습니다. 동시에, 그들은 생물지질병의 종 구성에 중요한 영향을 미치는 인위적 비생물적 환경 요인으로 작용합니다. 이러한 영향은 토양 특성의 변화(산성화, 독성 요소의 용해성 상태로의 전환, 구조 파괴, 종 구성의 고갈)로 표현됩니다. 물 특성의 변화(광물화 증가, 질산염 및 인산염 함량 증가, 산성화, 계면활성제 포화); 토양과 물의 원소 비율을 변화시켜 식물과 동물의 발달 조건을 악화시킵니다.

이러한 변화는 선택 요인으로 작용하며, 그 결과 종 구성이 고갈된 새로운 동식물 군집이 형성됩니다.

유기체에 미치는 영향 측면에서 환경 요인의 변화는 다음과 같습니다. 1) 예를 들어 하루 중 시간, 계절 또는 바다의 썰물과 흐름의 리듬으로 인해 정기적으로 주기적입니다. 2) 불규칙한 예를 들어, 다양한 연도의 기상 조건 변화, 재해(폭풍, 소나기, 산사태 등) 3) 지시 : 기후의 냉각 또는 온난화, 수역의 과도한 성장 등 특정 환경에 사는 유기체 개체군은 자연 선택을 통해 이러한 가변성에 적응합니다. 그들은 다른 환경 조건이 아닌 이러한 조건에서도 존재할 수 있도록 특정 형태학적, 생리학적 특성을 발달시킵니다. 신체에 영향을 미치는 각 요인에는 환경 요인의 최적 영역 또는 간단히 최적이라고 불리는 유리한 영향력이 있습니다. 이 종의 유기체의 경우 최적의 요인 강도(감소 또는 증가)에서 벗어나면 필수 활동이 억제됩니다. 유기체의 죽음이 발생하는 경계를 지구력의 상한 및 하한이라고 합니다(그림 25.5).


쌀. 25.5. 환경적 요인의 강도

앵커 포인트

  • 대부분의 유기체 종은 좁은 온도 범위에서의 생활에 적응합니다. 최적의 온도 값은 +15 ~ +30 °C입니다.
  • 태양 복사 형태의 빛은 지구상의 모든 생명 과정에 힘을 실어줍니다.
  • 천연 방사성 물질에서 방출되는 우주 및 전리 방사선은 기존 식물과 동물에 적응되는 "배경" 방사선을 형성합니다.
  • 살아있는 유기체에 독성 영향을 미치는 오염 물질은 생물권의 종 구성을 빈곤하게 만듭니다.

검토할 질문 및 작업

  • 1. 비생물적 환경요인이란 무엇인가?
  • 2. 식물과 동물은 환경 온도 변화에 어떤 적응을 해야 합니까?
  • 3. 태양의 가시 광선 스펙트럼 중 녹색 식물의 엽록소에 가장 적극적으로 흡수되는 부분을 나타냅니다.
  • 4. 물 부족에 대한 생물체의 적응에 대해 알려주십시오.
  • 5. 다양한 유형의 전리 방사선이 동물과 식물 유기체에 미치는 영향을 설명하십시오.
  • 6. 오염물질이 생물지구권 상태에 미치는 영향은 무엇입니까?


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