Antropogene factoren, hun invloed op organismen.

Antropogene factoren- dit zijn vormen van menselijke activiteit die levende organismen en de omstandigheden van hun leefgebied beïnvloeden: maaien, ploegen, irrigatie, begrazing, aanleg van reservoirs, water-olie-gaspijpleidingen, aanleg van wegen, elektriciteitsleidingen, enz. De impact van menselijke activiteit op levende organismen en hun omgevingsomstandigheden kunnen habitats direct en indirect zijn. Wanneer bijvoorbeeld bomen in een bos worden gekapt tijdens de houtoogst, heeft dit een directe impact op de bomen die worden gekapt (kappen, takken verwijderen, zagen, verwijderen, enz.) en tegelijkertijd een indirecte impact op de planten. van het bladerdak, waardoor de omstandigheden van hun leefgebied veranderen: verlichting, temperatuur, luchtcirculatie, enz. Door veranderingen in de habitatomstandigheden zullen ze niet langer in het stekgebied kunnen leven en zich ontwikkelen. schaduwminnende planten en alle organismen die daarmee geassocieerd zijn. Onder de abiotische factoren worden klimatologische (verlichting, temperatuur, vochtigheid, wind, druk, enz.) en hydrografische (water, stroming, zoutgehalte, staande stroming, enz.) factoren onderscheiden.

Factoren die van invloed zijn op organismen en de omstandigheden van hun leefgebied veranderen gedurende de dag, per seizoen van het jaar en per jaar (temperatuur, neerslag, verlichting, enz.). Daarom maken ze onderscheid regelmatig veranderen En spontaan ontstaan ​​( onverwachte) factoren. Regelmatig veranderende factoren worden periodieke factoren genoemd. Deze omvatten de verandering van dag en nacht, seizoenen, eb en vloed, enz. Levende organismen hebben zich als resultaat van een lange evolutie aangepast aan de effecten van deze factoren. Factoren die spontaan ontstaan, worden niet-periodiek genoemd. Deze omvatten vulkaanuitbarstingen, overstromingen, branden, modderstromen, aanvallen van roofdieren op prooien, enz. Levende organismen zijn niet aangepast aan de effecten van niet-periodieke factoren en ondergaan geen enkele aanpassing. Daarom leiden ze tot de dood, verwonding en ziekte van levende organismen, en vernietigen ze hun leefgebieden.

Mensen gebruiken vaak niet-periodieke factoren in hun voordeel. Om bijvoorbeeld de regeneratie van gras in weilanden en hooilanden te verbeteren, regelt hij vuur in de lente, d.w.z. steekt oude vegetatie in brand; Met behulp van pesticiden en herbiciden vernietigt het ongedierte van landbouwgewassen, onkruid van velden en tuinen, vernietigt het pathogene micro-organismen, bacteriën en ongewervelde dieren, enz.

Een reeks factoren van dezelfde soort vormt het bovenste niveau van concepten. Het lagere conceptniveau houdt verband met de kennis van individuele omgevingsfactoren (Tabel 3).

Tabel 3 - Niveaus van het concept “ecologische factor”

Ondanks de grote verscheidenheid aan omgevingsfactoren kunnen er een aantal algemene patronen worden geïdentificeerd in de aard van hun impact op organismen en in de reacties van levende wezens.

Wet van Optimaal. Elke factor heeft slechts bepaalde grenzen van positieve invloed op organismen. De gunstige invloedskracht wordt genoemd zone met optimale omgevingsfactor of gewoon optimaal voor organismen van deze soort (Fig. 5).

Figuur 5 – Afhankelijkheid van de resultaten van de werking van een omgevingsfactor van de intensiteit ervan

Hoe groter de afwijking van het optimale, hoe uitgesprokener het remmende effect van deze factor op organismen ( pessimumzone). De maximale en minimale overdraagbare waarden van een factor zijn kritische punten, waarna bestaan ​​niet langer mogelijk is en de dood optreedt. De uithoudingslimieten tussen kritieke punten worden genoemd ecologische valentie levende wezens in relatie tot een specifieke omgevingsfactor. De punten die het beperken, d.w.z. de maximale en minimale temperaturen die geschikt zijn voor het leven zijn de grenzen van de stabiliteit. Tussen de optimale zone en de stabiliteitsgrenzen ervaart de plant toenemende stress, d.w.z. we praten over over stresszones, of zones van onderdrukking binnen het bereik van weerstand. Naarmate we ons van het optimale afwenden, treedt uiteindelijk, wanneer we de grenzen van de stabiliteit van het organisme bereiken, de dood in.

Soorten waarvan het bestaan ​​strikt gedefinieerde omgevingsomstandigheden vereist, worden laagharde soorten genoemd stenobiont(smalle omgevingsvalentie) , en degenen die zich kunnen aanpassen aan verschillende omgevingsomstandigheden zijn winterhard - eurybiont(brede omgevingsvalentie) (Fig. 6).

Figuur 6 – Ecologische plasticiteit van soorten (volgens Yu. Odum, 1975)

Eurybiontisme draagt ​​bij aan de brede verspreiding van soorten. Stenobiontisme beperkt meestal het bereik.

De houding van organismen ten opzichte van de fluctuaties van een bepaalde factor wordt uitgedrukt door het voorvoegsel eury- of steno- toe te voegen aan de naam van de factor. In relatie tot temperatuur worden bijvoorbeeld eury- en stenothermische organismen onderscheiden, in relatie tot zoutconcentratie - eury- en stenohaline, in relatie tot licht - eury- en stenothermische, enz.

De minimumwet van J. Liebig. De Duitse agronoom J. Liebig was in 1870 de eerste die vaststelde dat de oogst (product) afhangt van de factor die het minst aanwezig is in het milieu, en formuleerde de wet van het minimum, die stelt: “de stof die het minst aanwezig is in het milieu, minimum controleert de oogst en bepaalt de omvang en stabiliteit op lange termijn."

Bij het formuleren van de wet hield Liebig rekening met de beperkende impact op planten van vitale chemische elementen die in kleine en variabele hoeveelheden in hun leefgebied aanwezig zijn. Deze elementen worden sporenelementen genoemd. Deze omvatten: koper, zink, ijzer, boor, silicium, molybdeen, vanadium, kobalt, chloor, jodium, natrium. Micro-elementen werken, net als vitamines, als katalysatoren; de chemische elementen fosfor, kalium, calcium, magnesium en zwavel, die organismen in relatief grote aantallen nodig hebben, worden macro-elementen genoemd. Maar als de bodem meer van deze elementen bevat dan nodig is voor het normaal functioneren van organismen, dan zijn ze ook beperkend. De omgeving van levende organismen moet dus zoveel micro- en macro-elementen bevatten als nodig is voor hun normale bestaan ​​en vitale activiteit. Een verandering in het gehalte aan micro- en macro-elementen in de richting van een afname of toename ten opzichte van de vereiste hoeveelheid beperkt het bestaan ​​van levende organismen.

Beperkende omgevingsfactoren bepalen het geografische bereik van een soort. De aard van deze factoren kan verschillend zijn. Zo kan de verplaatsing van de soort naar het noorden worden beperkt door een gebrek aan hitte, en naar woestijngebieden door een gebrek aan vocht of te hoge temperaturen. Biotische relaties kunnen ook dienen als beperkende factoren voor de verspreiding, bijvoorbeeld de bezetting van een bepaald gebied door een sterkere concurrent, of een gebrek aan bestuivers voor planten.

W. Shelfords wet van tolerantie. Elk organisme in de natuur is in staat de effecten van periodieke factoren te weerstaan, zowel in de richting van afname als in de richting van toename ervan, tot een bepaalde limiet gedurende een bepaalde tijd. Gebaseerd op dit vermogen van levende organismen formuleerde de Amerikaanse zoöloog V. Shelford in 1913 de wet van tolerantie (van het Latijnse “tolerantica” - geduld: het vermogen van een organisme om de invloed van omgevingsfactoren tot een bepaalde grens te tolereren), die stelt: “De afwezigheid of onmogelijkheid om een ​​ecosysteem te ontwikkelen wordt niet alleen bepaald door een gebrek aan (kwantitatief of kwalitatief), maar ook door een overmaat aan een van de factoren (licht, warmte, water), waarvan het niveau dichtbij kan liggen. de grenzen die een bepaald organisme tolereert.” Deze twee grenzen: het ecologische minimum en het ecologische maximum, waarvan de effecten een levend organisme kan weerstaan, worden de tolerantiegrenzen (tolerantie) genoemd, bijvoorbeeld als een bepaald organisme kan leven bij een temperatuur vanaf 30 ° C tot - 30 ° C, dan ligt de grens van zijn tolerantie binnen deze temperatuurgrenzen

Eurobionts zijn, vanwege hun brede tolerantie of grote ecologische amplitude, wijdverspreid, beter bestand tegen omgevingsfactoren, dat wil zeggen veerkrachtiger. Afwijkingen van de invloed van factoren van het optimale verlagen het levende organisme. De ecologische valentie van sommige organismen is smal (bijvoorbeeld sneeuwluipaard, walnoot, in de gematigde zone), terwijl deze voor andere breed is (bijvoorbeeld wolf, vos, haas, riet, paardenbloem, enz.).

Na de ontdekking van deze wet werden talloze onderzoeken uitgevoerd, waardoor de bestaansgrenzen van veel planten en dieren bekend werden. Een voorbeeld hiervan is het effect van luchtverontreinigende stoffen op het menselijk lichaam. Bij concentratiewaarden van C jaar sterft een mens, maar bij aanzienlijk lagere concentraties treden onomkeerbare veranderingen in zijn lichaam op: C lim. Bijgevolg wordt het werkelijke tolerantiebereik bepaald door deze indicatoren. Dit betekent dat ze experimenteel moeten worden bepaald voor elke verontreinigende stof of elke schadelijke chemische verbinding, en dat het gehalte ervan in een specifieke omgeving niet mag worden overschreden. Bij de bescherming van het sanitaire milieu zijn niet de ondergrenzen van de resistentie tegen schadelijke stoffen belangrijk, maar juist de bovengrenzen Milieuvervuiling is een overmaat aan weerstand van het lichaam. Er wordt een taak of voorwaarde gesteld: de werkelijke concentratie van de verontreinigende stof C mag feitelijk niet hoger zijn dan C lim. Met feit< С лим. С ¢ лим является предельно допустимой концентрации С ПДК или ПДК.

Interactie van factoren. De optimale zone en grenzen van het uithoudingsvermogen van organismen in relatie tot welke omgevingsfactor dan ook kunnen verschuiven afhankelijk van de sterkte en in welke combinatie andere factoren tegelijkertijd optreden. Warmte is bijvoorbeeld gemakkelijker te verdragen in droge lucht, maar niet in vochtige lucht. Bij koud weer met harde wind is het risico op bevriezing aanzienlijk groter dan bij rustig weer . Dezelfde factor in combinatie met andere heeft dus verschillende milieueffecten. Het effect van gedeeltelijke vervanging van factoren wordt gecreëerd. Het verwelken van planten kan bijvoorbeeld worden gestopt door zowel de hoeveelheid vocht in de grond te verhogen als door de luchttemperatuur te verlagen, waardoor de verdamping wordt verminderd.

De wederzijdse compensatie van omgevingsfactoren kent echter bepaalde grenzen, en het is onmogelijk om de ene volledig door de andere te vervangen. Het extreme hittetekort in de poolwoestijnen kan niet worden gecompenseerd door een overvloed aan vocht of door 24 uur per dag verlichting. .

Groepen levende organismen in relatie tot omgevingsfactoren:

Licht- of zonnestraling. Alle levende organismen hebben energie nodig die van buitenaf komt om levensprocessen uit te voeren. De belangrijkste bron is zonnestraling, die ongeveer 99,9% van de totale energiebalans van de aarde voor zijn rekening neemt. Albedo– fractie van gereflecteerd licht.

De belangrijkste processen die plaatsvinden in planten en dieren met de deelname van licht:

Fotosynthese. Gemiddeld wordt 1-5% van het licht dat op planten valt gebruikt voor fotosynthese. Fotosynthese is de energiebron voor de rest van de voedselketen. Licht is nodig voor de synthese van chlorofyl. Alle aanpassingen van planten in relatie tot licht houden hiermee verband: bladmozaïek (Fig. 7), verspreiding van algen in aquatische gemeenschappen over waterlagen, enz.

Volgens de vereisten voor lichtomstandigheden is het gebruikelijk om planten in de volgende categorieën te verdelen milieubewegingen:

Fotofiel of heliofyten– planten van open, constant goed verlichte habitats. Hun lichtaanpassingen zijn als volgt: kleine bladeren, vaak ontleed, kunnen rond het middaguur hun randen naar de zon draaien; de bladeren zijn dikker en kunnen bedekt zijn met een cuticula of een wasachtige laag; epidermale en mesofylcellen zijn kleiner, palissadeparenchym is meerlagig; internodiën zijn kort, enz.

Schaduwminnend of sciofyten– planten uit de lagere lagen van schaduwrijke bossen, grotten en diepzeeplanten; Ze tolereren geen sterk licht van direct zonlicht. Kan zelfs bij zeer weinig licht fotosynthetiseren; bladeren zijn donkergroen, groot en dun; het palissadeparenchym is enkellaags en wordt weergegeven door grotere cellen; bladmozaïek komt duidelijk tot uiting.

Schaduwtolerant of facultatieve heliofyten– kan meer of minder schaduw verdragen, maar groeit goed in licht; Ze passen zich gemakkelijker aan dan andere planten onder invloed van veranderende lichtomstandigheden. Tot deze groep behoren bos- en weidegrassen en struiken. Aanpassingen worden gevormd afhankelijk van de lichtomstandigheden en kunnen opnieuw worden opgebouwd als het lichtregime verandert (Fig. 8). Een voorbeeld zou zijn coniferen, die groeide in open ruimtes en onder het bladerdak.

Transpiratie- het proces van verdamping van water door plantenbladeren om de temperatuur te verlagen. Ongeveer 75% van de zonnestraling die op planten valt, wordt besteed aan waterverdamping en bevordert zo de transpiratie; dit is belangrijk in verband met het probleem van waterbehoud.

Fotoperiodisme. Belangrijk voor het synchroniseren van het leven en gedrag van planten en dieren (vooral hun voortplanting) met de seizoenen. Fototropisme en fotonastie bij planten zijn belangrijk om planten van voldoende licht te voorzien. Fototaxis bij dieren en eencellige planten is noodzakelijk om een ​​geschikt leefgebied te vinden.

Dierenvisie. Een van de belangrijkste sensorische functies. Het concept van zichtbaar licht is voor verschillende dieren verschillend. Ratelslangen zien het infrarode deel van het spectrum; bijen zijn dichter bij het ultraviolette gebied. Bij dieren die op plaatsen leven waar geen licht doordringt, kunnen de ogen geheel of gedeeltelijk verkleind zijn. Dieren die een nachtelijke of schemerige levensstijl leiden, onderscheiden kleuren niet goed en zien alles in zwart-wit; bovendien is bij dergelijke dieren de grootte van de ogen vaak hypertrofisch. Licht speelt als oriëntatiemiddel een belangrijke rol in het leven van dieren. Tijdens de trek navigeren veel vogels op zicht met behulp van de zon of de sterren. Sommige insecten, zoals bijen, hebben hetzelfde vermogen.

Andere processen. Vitamine D-synthese bij de mens. Langdurige blootstelling aan ultraviolette straling kan echter weefselschade veroorzaken, vooral bij dieren; in verband hiermee zijn beschermende apparaten ontwikkeld - pigmentatie, gedragsreacties van vermijding, enz. Bioluminescentie, dat wil zeggen het vermogen om te gloeien, speelt een bepaalde signaalrol bij dieren. Lichtsignalen uitgezonden door vissen, schaaldieren en andere waterorganismen dienen om prooien, individuen van het andere geslacht, aan te trekken.

Temperatuur. Thermische omstandigheden zijn de belangrijkste voorwaarde voor het bestaan ​​van levende organismen. De belangrijkste warmtebron is zonnestraling.

De grenzen van het bestaan ​​van leven zijn de temperaturen waarbij de normale structuur en werking van eiwitten mogelijk is, gemiddeld van 0 tot +50 o C. Een aantal organismen beschikken echter over gespecialiseerde enzymsystemen en zijn aangepast aan een actief bestaan ​​in het lichaam. temperaturen boven deze limieten (Tabel 5). De laagste temperatuur waarbij levende wezens worden aangetroffen is -200°C, en de hoogste temperatuur kan oplopen tot +100°C.

Tabel 5 - Temperatuurindicatoren verschillende leefomgevingen (0 C)

Met betrekking tot temperatuur zijn alle organismen verdeeld in 2 groepen: koudeminnende en warmteminnende.

Koudeminnende (cryofielen) in staat zijn om bij relatief lage temperaturen te leven. Bij een temperatuur van -8°C leven bacteriën, schimmels, weekdieren, wormen, geleedpotigen, enz. Van planten: de houtachtige in Yakutia zijn bestand tegen temperaturen van -70°C. Op Antarctica leven bij dezelfde temperatuur korstmossen, bepaalde soorten algen en pinguïns. In laboratoriumomstandigheden tolereren zaden, sporen van sommige planten en nematoden een absolute nultemperatuur van -273,16°C. De opschorting van alle levensprocessen wordt genoemd schijndood.

Warmteminnende organismen (thermofielen)) - inwoners van hete streken van de aarde. Dit zijn ongewervelde dieren (insecten, spinachtigen, weekdieren, wormen), planten. Veel soorten organismen kunnen zeer hoge temperaturen verdragen. Reptielen, kevers en vlinders zijn bijvoorbeeld bestand tegen temperaturen tot +45-50°C. In Kamtsjatka leven blauwgroene algen bij temperaturen van +75-80°C, kameeldoorn verdraagt ​​temperaturen van +70°C.

Ongewervelde dieren, vissen, reptielen en amfibieën missen het vermogen om binnen nauwe grenzen een constante lichaamstemperatuur te handhaven. Ze worden genoemd poikilotherm of koudbloedig. Ze zijn afhankelijk van het warmteniveau dat van buitenaf komt.

Vogels en zoogdieren kunnen een constante lichaamstemperatuur handhaven, ongeacht de omgevingstemperatuur. Dit - homeotherme of warmbloedige organismen. Ze zijn niet afhankelijk van externe warmtebronnen. Door hun hoge stofwisseling produceren ze voldoende warmte, die kan worden opgeslagen.

Temperatuuraanpassingen van organismen: Chemische thermoregulatie - actieve toename van de warmteproductie als reactie op een temperatuurdaling; fysieke thermoregulatie- verandering in het niveau van warmteoverdracht, het vermogen om warmte vast te houden of, omgekeerd, warmte af te voeren. Haar, verdeling van vetreserves, lichaamsgrootte, structuur van organen, etc.

Gedragsreacties– door beweging in de ruimte kun je ongunstige temperaturen, winterslaap, verdoving, opeengepakt zitten, migratie, gaten graven, enz. vermijden.

Vochtigheid. Water is een belangrijke omgevingsfactor. Alle biochemische reacties vinden plaats in aanwezigheid van water.

Tabel 6 – Watergehalte in verschillende organismen (% van lichaamsgewicht)

Antropogene factoren - het geheel van verschillende menselijke invloeden op niet-levende en dieren in het wild. Alleen door hun fysieke bestaan ​​hebben mensen een merkbare invloed op hun omgeving: tijdens het ademen laten ze jaarlijks 1,10 12 kg CO 2 vrij in de atmosfeer, en consumeren ze ruim 5-10 15 kcal met voedsel.

Als gevolg van de menselijke invloed veranderen het klimaat, de topografie van het oppervlak, de chemische samenstelling van de atmosfeer, verdwijnen soorten en natuurlijke ecosystemen, enz. Het belangrijkste voor de natuur antropogene factor- verstedelijking.

Antropogene activiteit heeft een aanzienlijke invloed op klimatologische factoren, waardoor hun regimes veranderen. De enorme uitstoot van vaste en vloeibare deeltjes in de atmosfeer door industriële ondernemingen kan bijvoorbeeld het verspreidingsregime dramatisch veranderen zonnestraling in de atmosfeer en verminderen de warmtestroom naar het aardoppervlak. De vernietiging van bossen en andere vegetatie, de aanleg van grote kunstmatige reservoirs op voormalige landgebieden vergroten de reflectie van energie, en stofvervuiling, bijvoorbeeld van sneeuw en ijs, verhoogt integendeel de absorptie, wat leidt tot hun intensieve smelten.

In aanzienlijk in ruimere mate De biosfeer wordt beïnvloed door menselijke productieactiviteiten. Als resultaat van deze activiteit ontstaat het reliëf, de compositie aardkorst en atmosfeer, klimaat, zoet water wordt herverdeeld, natuurlijke ecosystemen verdwijnen en kunstmatige agro- en techno-ecosystemen worden gecreëerd en gecultiveerd gekweekte planten, dieren zijn gedomesticeerd, enz.

De menselijke impact kan direct en indirect zijn. Het kappen en ontwortelen van bossen heeft bijvoorbeeld niet alleen een direct effect, maar ook een indirect effect: de levensomstandigheden van vogels en dieren veranderen. Er wordt geschat dat mensen sinds 1600 162 soorten vogels, meer dan 100 soorten zoogdieren en vele andere soorten planten en dieren hebben vernietigd. Maar aan de andere kant creëert het nieuwe variëteiten van planten en dierenrassen, verhoogt het hun opbrengst en productiviteit. De kunstmatige verplaatsing van planten en dieren beïnvloedt ook het leven van ecosystemen. Zo vermenigvuldigden de konijnen die naar Australië werden gebracht zich zo sterk dat ze enorme schade aan de landbouw toebrachten.

De meest voor de hand liggende manifestatie van antropogene invloed op de biosfeer is milieuvervuiling. Het belang van antropogene factoren neemt voortdurend toe naarmate de mens de natuur steeds meer onderwerpt.

Menselijke activiteit vertegenwoordigt een combinatie van de menselijke transformatie van natuurlijke omgevingsfactoren voor zijn eigen doeleinden en de creatie van nieuwe factoren die voorheen niet in de natuur bestonden. Het smelten van metalen uit ertsen en de productie van apparatuur zijn onmogelijk zonder de creatie ervan hoge temperaturen, druk, krachtige elektromagnetische velden. Het verkrijgen en behouden van hoge opbrengsten van landbouwgewassen vereist de productie van meststoffen en chemische gewasbeschermingsmiddelen tegen plagen en ziekteverwekkers. De moderne gezondheidszorg is niet denkbaar zonder chemotherapie en fysiotherapie.

Verwezenlijkingen van wetenschappelijke en technologische vooruitgang begonnen te worden gebruikt voor politieke en economische doeleinden, wat zich in hoge mate manifesteerde in het creëren van speciale omgevingsfactoren die mensen en hun eigendommen beïnvloedden: van vuurwapens tot middelen voor massale fysieke, chemische en biologische invloed. In dit geval spreken we over een combinatie van antropotrope (gericht op het menselijk lichaam) en antropocidale factoren die milieuvervuiling veroorzaken.

Aan de andere kant, naast dergelijke doelgerichte factoren, tijdens bediening en verwerking natuurlijke bronnen bijwerkingen zijn onvermijdelijk chemische bestanddelen en gebieden met een hoog niveau van fysieke factoren. Bij ongevallen en rampen kunnen deze processen abrupt van aard zijn, met ernstige gevolgen voor het milieu en materiële gevolgen. Daarom was het noodzakelijk om manieren en middelen te creëren om mensen te beschermen tegen gevaarlijke en schadelijke factoren, wat nu is geïmplementeerd in het bovengenoemde systeem: levensveiligheid.

Ecologische plasticiteit. Ondanks de grote verscheidenheid aan omgevingsfactoren kunnen er een aantal algemene patronen worden geïdentificeerd in de aard van hun impact en in de reacties van levende organismen.

Het effect van factoren hangt niet alleen af ​​van de aard van hun actie (kwaliteit), maar ook van de kwantitatieve waarde die door organismen wordt waargenomen: hoge of lage temperatuur, mate van verlichting, vochtigheid, hoeveelheid voedsel, enz. In het evolutieproces heeft zich het vermogen van organismen ontwikkeld om zich binnen bepaalde kwantitatieve grenzen aan te passen aan omgevingsfactoren. Een afname of toename van de waarde van een factor boven deze grenzen remt de levensactiviteit, en wanneer een bepaald minimum- of maximumniveau wordt bereikt, vindt de dood van organismen plaats.

De werkingszones van een omgevingsfactor en de theoretische afhankelijkheid van de levensactiviteit van een organisme, populatie of gemeenschap hangen af ​​van de kwantitatieve waarde van de factor. Het kwantitatieve bereik van elke omgevingsfactor die het meest gunstig is voor het leven, wordt het ecologische optimale genoemd (lat. ortimus - het beste). Factorwaarden die in de depressiezone liggen, worden milieupessimum (slechtste) genoemd.

De minimum- en maximumwaarden van de factor waarbij de dood optreedt, worden respectievelijk genoemd ecologisch minimum En ecologisch maximum

Alle soorten organismen, populaties of gemeenschappen zijn bijvoorbeeld aangepast om in een bepaald temperatuurbereik te bestaan.

Het vermogen van organismen om zich aan te passen aan het bestaan ​​in een bepaalde reeks omgevingsfactoren wordt ecologische plasticiteit genoemd.

Hoe breder het scala aan omgevingsfactoren waarbinnen een bepaald organisme kan leven, hoe groter de ecologische plasticiteit ervan.

Afhankelijk van de mate van plasticiteit worden twee soorten organismen onderscheiden: stenobiont (stenoeki) en eurybiont (euryek).

Stenobiont- en eurybiont-organismen verschillen in de reeks omgevingsfactoren waarin ze kunnen leven.

Stenobionten(gr. stenos- smal, krap), of nauw aangepast, soorten kunnen alleen met kleine afwijkingen bestaan

factor van de optimale waarde.

Eurybiont(gr. eyrys - breed) zijn wijd aangepaste organismen die grote amplitudes van fluctuaties in omgevingsfactoren kunnen weerstaan.

Historisch gezien zijn dieren, planten en micro-organismen, door zich aan te passen aan omgevingsfactoren, verspreid over verschillende omgevingen en vormen ze de gehele diversiteit aan ecosystemen die de biosfeer van de aarde vormen.

Beperkende factoren. Het idee van beperkende factoren is gebaseerd op twee ecologische wetten: de wet van het minimum en de wet van tolerantie.

Wet van het minimum. Halverwege de vorige eeuw ontdekte de Duitse chemicus J. Liebig (1840), terwijl hij het effect van voedingsstoffen op de plantengroei bestudeerde, dat de opbrengst niet afhankelijk is van die voedingsstoffen die in grote hoeveelheden nodig zijn en in overvloed aanwezig zijn ( bijvoorbeeld CO 2 en H 2 0 ), en van die stoffen die, hoewel de plant ze in kleinere hoeveelheden nodig heeft, vrijwel afwezig zijn in de bodem of ontoegankelijk zijn (bijvoorbeeld fosfor, zink, boor).

Liebig formuleerde dit patroon als volgt: “De groei van een plant is afhankelijk van het voedingselement dat in minimale hoeveelheden aanwezig is.” Deze conclusie werd later bekend als De minimumwet van Liebig en is uitgebreid naar vele andere omgevingsfactoren. Warmte, licht, water, zuurstof en andere factoren kunnen de ontwikkeling van organismen beperken of beperken als hun waarde overeenkomt met het ecologische minimum. De tropische vissenzeeëngel sterft bijvoorbeeld als de watertemperatuur onder de 16 °C daalt. En de ontwikkeling van algen in diepzee-ecosystemen wordt beperkt door de penetratiediepte van zonlicht: er bevinden zich geen algen in de onderste lagen.

De minimumwet van Liebig algemeen beeld kan als volgt worden geformuleerd: de groei en ontwikkeling van organismen zijn in de eerste plaats afhankelijk van die omgevingsfactoren waarvan de waarden het ecologische minimum benaderen.

Uit onderzoek is gebleken dat de wet van het minimum twee beperkingen heeft waarmee bij de praktische toepassing rekening moet worden gehouden.

De eerste beperking is dat de wet van Liebig alleen strikt van toepassing is onder omstandigheden van een stationaire toestand van het systeem. In een bepaald waterlichaam wordt bijvoorbeeld de groei van algen onder natuurlijke omstandigheden beperkt door een gebrek aan fosfaten. Stikstofverbindingen worden in overmaat in water aangetroffen. Als afvalwater met een hoog gehalte aan minerale fosfor in dit reservoir wordt geloosd, kan het reservoir ‘bloeien’. Dit proces zal doorgaan totdat een van de elementen tot het beperkende minimum is opgebruikt. Nu kan het stikstof zijn als er fosfor blijft aangevoerd. Op het overgangsmoment (wanneer er nog voldoende stikstof en voldoende fosfor is) wordt het minimale effect niet waargenomen, dat wil zeggen dat geen van deze elementen de groei van algen beïnvloedt.

De tweede beperking heeft betrekking op de interactie van verschillende factoren. Soms is het lichaam in staat het gebrekkige element te vervangen door een ander, chemisch vergelijkbaar element. Zo kan het op plaatsen waar veel strontium aanwezig is, in de schelpen van weekdieren calcium vervangen als daar een tekort aan is. Of de behoefte aan zink bij sommige planten wordt bijvoorbeeld verminderd als ze in de schaduw groeien. Daarom zal een lage zinkconcentratie de plantengroei in de schaduw minder beperken dan bij fel licht. In deze gevallen manifesteert het beperkende effect van zelfs een onvoldoende hoeveelheid van een of ander element zich mogelijk niet.

Wet van tolerantie(lat . tolerantie- geduld) werd ontdekt door de Engelse bioloog W. Shelford (1913), die de aandacht vestigde op het feit dat niet alleen die omgevingsfactoren waarvan de waarden minimaal zijn, maar ook die welke worden gekenmerkt door een ecologisch maximum de ontwikkeling van levende organismen. Overtollige hitte, licht, water en zelfs voedingsstoffen kunnen net zo destructief zijn als het gebrek eraan. V. Shelford noemde het bereik van de omgevingsfactor tussen het minimum en het maximum grens van tolerantie.

De tolerantielimiet beschrijft de amplitude van factorfluctuaties, die het meest vervullende bestaan ​​van de populatie garandeert. Individuen kunnen enigszins verschillende tolerantiebereiken hebben.

Later werden voor veel planten en dieren tolerantiegrenzen voor verschillende omgevingsfactoren vastgesteld. De wetten van J. Liebig en W. Shelford hielpen veel verschijnselen en de verspreiding van organismen in de natuur te begrijpen. Organismen kunnen niet overal worden verspreid omdat populaties een bepaalde tolerantiegrens hebben met betrekking tot schommelingen in omgevingsfactoren.

V. Shelfords tolerantiewet is als volgt geformuleerd: de groei en ontwikkeling van organismen zijn in de eerste plaats afhankelijk van die omgevingsfactoren waarvan de waarden het ecologische minimum of ecologische maximum benaderen.

Het volgende werd gevonden:

Organismen met een breed tolerantiebereik voor alle factoren zijn wijdverspreid van aard en zijn vaak kosmopolitisch, bijvoorbeeld veel pathogene bacteriën;

Organismen kunnen voor de ene factor een breed tolerantiebereik hebben en voor een andere factor een smal bereik. Mensen zijn bijvoorbeeld toleranter ten aanzien van de afwezigheid van voedsel dan ten aanzien van het gebrek aan water, d.w.z. de tolerantiegrens voor water is smaller dan voor voedsel;

Als de omstandigheden voor een van de omgevingsfactoren niet optimaal worden, kan de tolerantiegrens voor andere factoren ook veranderen. Als er bijvoorbeeld een tekort aan stikstof in de bodem is, hebben granen veel nodig meer water;

De werkelijke tolerantiegrenzen die in de natuur worden waargenomen, zijn kleiner dan de potentiële mogelijkheden van het lichaam om zich aan deze factor aan te passen. Dit wordt verklaard door het feit dat in de natuur de grenzen van tolerantie met betrekking tot de fysieke omstandigheden van het milieu kunnen worden verkleind door biotische relaties: concurrentie, gebrek aan bestuivers, roofdieren, enz. Iedereen kan zijn potentieel beter realiseren in gunstige omstandigheden (atleten verzamelen voor speciale training vóór belangrijke wedstrijden, bijvoorbeeld). De potentiële ecologische plasticiteit van het organisme, bepaald in laboratoriumomstandigheden, is groter dan de gerealiseerde mogelijkheden in natuurlijke omstandigheden. Dienovereenkomstig worden potentiële en gerealiseerde ecologische niches onderscheiden;

De tolerantiegrenzen bij fokdieren en nakomelingen zijn kleiner dan bij volwassen individuen, dat wil zeggen dat vrouwtjes tijdens het broedseizoen en hun nakomelingen minder winterhard zijn dan volwassen organismen. De geografische verspreiding van jachtvogels wordt dus vaker bepaald door de invloed van het klimaat op eieren en kuikens, dan op volwassen vogels. Zorg voor nakomelingen en zorgvuldige houding moederschap worden gedicteerd door de natuurwetten. Helaas zijn sociale ‘prestaties’ soms in tegenspraak met deze wetten;

Extreme (stressvolle) waarden van een van de factoren leiden tot een verlaging van de tolerantiegrens voor andere factoren. Als verwarmd water in een rivier terechtkomt, besteden vissen en andere organismen bijna al hun energie aan het omgaan met stress. Ze hebben geen energie om voedsel te verkrijgen, zichzelf te beschermen tegen roofdieren en zich voort te planten, wat leidt tot geleidelijke uitsterving. Psychologische stress kan ook veel somatische (gr. soma- lichaamsziekten, niet alleen bij mensen, maar ook bij sommige dieren (bijvoorbeeld honden). Met stressvolle waarden van de factor wordt aanpassing eraan steeds “duurder”.

Veel organismen zijn in staat de tolerantie voor individuele factoren te veranderen als de omstandigheden geleidelijk veranderen. Je kunt bijvoorbeeld wennen aan de hoge temperatuur van het water in het bad als je in warm water stapt en dan geleidelijk heet water toevoegt. Deze aanpassing aan een langzame factorverandering is een nuttige beschermende eigenschap. Maar het kan ook gevaarlijk zijn. Onverwachts en zonder waarschuwingssignalen kan zelfs een kleine verandering van cruciaal belang zijn. Er treedt een drempeleffect op: de “laatste druppel” kan fataal zijn. Een dun takje kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat de rug van een kameel die toch al overbelast is, breekt.

Als de waarde van ten minste één van de omgevingsfactoren een minimum of maximum nadert, wordt het bestaan ​​en de welvaart van een organisme, populatie of gemeenschap afhankelijk van deze factor die de levensactiviteit beperkt.

Een beperkende factor is elke omgevingsfactor die de extreme waarden van tolerantiegrenzen benadert of overschrijdt. Dergelijke factoren die sterk afwijken van het optimale worden allergrootste belang in het leven van organismen en biologische systemen. Zij zijn degenen die de bestaansvoorwaarden controleren.

De waarde van het concept van beperkende factoren is dat het ons in staat stelt de complexe relaties in ecosystemen te begrijpen.

Gelukkig reguleren niet alle mogelijke omgevingsfactoren de relatie tussen milieu, organismen en mensen. Verschillende beperkende factoren blijken in een bepaalde periode prioriteit te hebben. Het zijn deze factoren waar de ecoloog zich op moet concentreren bij het bestuderen en beheren van ecosystemen. Het zuurstofgehalte in terrestrische habitats is bijvoorbeeld hoog en het is zo toegankelijk dat het vrijwel nooit als beperkende factor dient (behalve Grote hoogtes en antropogene systemen). Zuurstof is van weinig belang voor ecologen die geïnteresseerd zijn in terrestrische ecosystemen. En in water is het vaak een factor die de ontwikkeling van levende organismen beperkt (bijvoorbeeld het doden van vissen). Daarom meet een hydrobioloog altijd het zuurstofgehalte in water, in tegenstelling tot een dierenarts of ornitholoog, hoewel zuurstof niet minder belangrijk is voor landorganismen dan voor waterorganismen.

Beperkende factoren bepalen ook het geografische bereik van de soort. De beweging van organismen naar het zuiden wordt dus in de regel beperkt door een gebrek aan warmte. Biotische factoren beperken ook vaak de verspreiding van bepaalde organismen. Vijgen die vanuit de Middellandse Zee naar Californië werden gebracht, droegen daar bijvoorbeeld geen vruchten totdat ze besloten een bepaald type wesp daarheen te brengen - de enige bestuiver van deze plant. Het identificeren van beperkende factoren is voor veel activiteiten, vooral in de landbouw, van groot belang. Met gerichte invloed op de randvoorwaarden is het mogelijk om de plantopbrengsten en de dierproductiviteit snel en effectief te verhogen. Bij het verbouwen van tarwe op zure bodems zullen dus geen agronomische maatregelen effectief zijn, tenzij er gebruik wordt gemaakt van kalkaanleg, wat het beperkende effect van zuren zal verminderen. Of als je maïs verbouwt op bodems met een zeer laag fosforgehalte, zelfs met voldoende water, stikstof, kalium en andere voedingsstoffen, stopt het met groeien. Fosfor is in dit geval de beperkende factor. En alleen fosformeststoffen kunnen de oogst redden. Planten kunnen ook doodgaan door te veel water of een teveel aan kunstmest, wat in dit geval ook beperkende factoren zijn.

Kennis van beperkende factoren vormt de sleutel tot ecosysteembeheer. Echter, in verschillende perioden van het leven van het organisme en in verschillende situaties Verschillende factoren fungeren als beperkende factoren. Daarom kan alleen een vakkundige regulering van de levensomstandigheden effectieve managementresultaten opleveren.

Interactie en compensatie van factoren. In de natuur werken omgevingsfactoren niet onafhankelijk van elkaar; ze werken op elkaar in. Het analyseren van de invloed van één factor op een organisme of gemeenschap is geen doel op zich, maar een manier om het relatieve belang te beoordelen van verschillende omstandigheden die samenwerken in echte ecosystemen.

Gezamenlijke invloed van factoren kan worden overwogen aan de hand van het voorbeeld van de afhankelijkheid van de sterfte van krablarven van temperatuur, zoutgehalte en de aanwezigheid van cadmium. Bij afwezigheid van cadmium wordt het ecologische optimale (minimale sterfte) waargenomen in het temperatuurbereik van 20 tot 28 °C en het zoutgehalte van 24 tot 34%. Als cadmium, dat giftig is voor schaaldieren, aan het water wordt toegevoegd, verschuift het ecologische optimale: de temperatuur ligt in het bereik van 13 tot 26 °C en het zoutgehalte van 25 tot 29%. Ook de grenzen van de tolerantie veranderen. Het verschil tussen het ecologische maximum en minimum voor het zoutgehalte na toevoeging van cadmium neemt af van 11 - 47% naar 14 - 40%. De tolerantiegrens voor de temperatuurfactor loopt daarentegen op van 9 - 38 °C naar 0 - 42 °C.

Temperatuur en vochtigheid zijn de belangrijkste klimaatfactoren in terrestrische habitats. De interactie tussen deze twee factoren creëert in wezen twee hoofdtypen klimaat: maritiem en continentaal.

Reservoirs verzachten het klimaat op het land, omdat water een hoge specifieke smeltwarmte en warmtecapaciteit heeft. Daarom wordt het zeeklimaat gekenmerkt door minder scherpe schommelingen in temperatuur en vochtigheid dan het continentale klimaat.

De effecten van temperatuur en vochtigheid op organismen zijn ook afhankelijk van de verhouding tussen hun absolute waarden. De temperatuur heeft dus een meer uitgesproken beperkend effect als de luchtvochtigheid erg hoog of erg laag is. Iedereen weet dat hoge en lage temperaturen bij een hoge luchtvochtigheid minder goed worden verdragen dan bij een matige luchtvochtigheid.

De relatie tussen temperatuur en vochtigheid als de belangrijkste klimaatfactoren wordt vaak weergegeven in de vorm van klimogramgrafieken, die het mogelijk maken om verschillende jaren en regio's visueel te vergelijken en de productie van planten of dieren voor bepaalde klimatologische omstandigheden te voorspellen.

Organismen zijn geen slaven van het milieu. Ze passen zich aan de bestaansvoorwaarden aan en veranderen deze, dat wil zeggen, ze compenseren negatieve impact omgevingsfactoren.

Compensatie van omgevingsfactoren is de wens van organismen om het beperkende effect van fysieke, biotische en antropogene invloeden te verzwakken. Compensatie van factoren is mogelijk op organisme- en soortniveau, maar is het meest effectief op gemeenschapsniveau.

Bij verschillende temperaturen kan dezelfde soort, die een brede geografische spreiding heeft, fysiologische en morfologische (gr. torphe - vorm, omtrek) kenmerken aangepast aan de plaatselijke omstandigheden. Hoe kouder het klimaat bijvoorbeeld, hoe korter de oren, staarten en poten van dieren, en hoe massiever hun lichaam.

Dit patroon wordt de regel van Allen (1877) genoemd, volgens welke de uitstekende delen van het lichaam van warmbloedige dieren groter worden naarmate ze van noord naar zuid bewegen, wat verband houdt met aanpassing aan het handhaven van een constante lichaamstemperatuur in verschillende gebieden. klimaat omstandigheden. Vossen die in de Sahara leven, hebben dus lange ledematen en enorme oren; de Europese vos is gedrongener, zijn oren zijn veel korter; en de poolvos – de poolvos – heeft hele kleine oren en een korte snuit.

Bij dieren met een goed ontwikkelde motoriek is compensatie van factoren mogelijk door adaptief gedrag. Hagedissen zijn dus niet bang voor plotseling koud weer, omdat ze overdag de zon in gaan en zich 's nachts verstoppen onder verwarmde stenen. Veranderingen die optreden tijdens het aanpassingsproces zijn vaak genetisch vastgelegd. Op gemeenschapsniveau kan compensatie van factoren worden uitgevoerd door soorten te veranderen langs een gradiënt van omgevingsomstandigheden; Bij seizoensveranderingen is er bijvoorbeeld sprake van een natuurlijke verandering in plantensoorten.

Organismen maken ook gebruik van de natuurlijke periodiciteit van veranderingen in omgevingsfactoren om functies over de tijd te verdelen. Ze "programmeren" levenscycli zodanig dat er optimaal gebruik wordt gemaakt van de gunstige omstandigheden.

Het meest opvallende voorbeeld is het gedrag van organismen, afhankelijk van de lengte van de dag - fotoperiode. De amplitude van de daglengte neemt toe met de geografische breedtegraad, waardoor organismen niet alleen rekening kunnen houden met de tijd van het jaar, maar ook met de breedtegraad van het gebied. Fotoperiode is een ‘tijdschakelaar’ of trigger voor een reeks fysiologische processen. Het bepaalt de bloei van planten, de rui, de migratie en voortplanting bij vogels en zoogdieren, enz. Fotoperiode wordt geassocieerd met de biologische klok en dient als een universeel mechanisme voor het reguleren van functies in de loop van de tijd. Biologische klokken verbinden de ritmes van omgevingsfactoren met fysiologische ritmes, waardoor organismen zich kunnen aanpassen aan de dagelijkse, seizoens-, getijden- en andere dynamiek van factoren.

Door de fotoperiode te veranderen, kunt u ook veranderingen in lichaamsfuncties veroorzaken. Zo krijgen bloemenkwekers, door het lichtregime in kassen te veranderen, plantenbloei buiten het seizoen. Als je na december onmiddellijk de daglengte verlengt, kan dit verschijnselen veroorzaken die in de lente optreden: bloei van planten, rui bij dieren, enz. Bij veel hogere organismen zijn aanpassingen aan de fotoperiode genetisch vastgelegd, d.w.z. de biologische klok kan werken zelfs als er geen natuurlijke dagelijkse of seizoensdynamiek is.

Het doel van het analyseren van omgevingscondities is dus niet het samenstellen van een eindeloze lijst van omgevingsfactoren, maar het ontdekken ervan functioneel belangrijke, beperkende factoren en beoordelen in welke mate de samenstelling, structuur en functie van ecosystemen afhankelijk zijn van de interacties van deze factoren.

Alleen in dit geval zal het mogelijk zijn om op betrouwbare wijze de resultaten van veranderingen en verstoringen te voorspellen en ecosystemen te beheren.

Antropogene beperkende factoren. Als voorbeelden van antropogene beperkende factoren die het mogelijk maken om natuurlijke en door de mens gemaakte ecosystemen te beheren, is het handig om branden en antropogene stress te beschouwen.

Branden als antropogene factor worden vaak alleen maar negatief beoordeeld. Onderzoek van de afgelopen vijftig jaar heeft aangetoond dat natuurbranden deel kunnen uitmaken van het klimaat in veel landhabitats. Ze beïnvloeden de evolutie van flora en fauna. Biotische gemeenschappen hebben ‘geleerd’ om deze factor te compenseren en zich eraan aan te passen, zoals temperatuur of vochtigheid. Vuur kan worden beschouwd en bestudeerd als een omgevingsfactor, samen met temperatuur, neerslag en bodem. Bij correct gebruik Vuur kan een waardevol milieu-instrument zijn. Sommige stammen verbrandden bossen voor hun eigen behoeften lang voordat mensen systematisch en doelbewust het milieu begonnen te veranderen. Vuur is een zeer belangrijke factor, onder meer omdat iemand er meer controle over heeft dan andere beperkende factoren. Het is moeilijk om een ​​stuk land te vinden, vooral in gebieden met droge perioden, dat niet minstens één keer in de vijftig jaar een brand heeft meegemaakt. De meest voorkomende oorzaak van natuurbranden is blikseminslag.

Er zijn branden verschillende types en tot verschillende gevolgen leiden.

Kroon- of bosbranden zijn meestal erg hevig en kunnen niet onder controle worden gebracht. Ze vernietigen de kruin van bomen en vernietigen alle organische stoffen in de bodem. Dit soort branden hebben een beperkend effect op bijna alle organismen in de gemeenschap. Het zal nog vele jaren duren voordat de site weer hersteld is.

Grondbranden zijn totaal anders. Ze hebben een selectieve werking: voor sommige organismen zijn ze beperkender dan voor andere. Grondbranden bevorderen dus de ontwikkeling van organismen met een hoge tolerantie voor de gevolgen ervan. Ze kunnen natuurlijk zijn of speciaal door de mens georganiseerd. Er wordt bijvoorbeeld een geplande verbranding in een bos ondernomen om de concurrentie voor de waardevolle soorten moerasdennen uit loofbomen uit te schakelen. Moerasden is, in tegenstelling tot loofbomen, bestand tegen vuur, omdat de apicale knop van de zaailingen wordt beschermd door een stel lange, slecht brandende naalden. Als er geen branden zijn, verstikt de groei van loofbomen dennen, evenals granen en peulvruchten. Dit leidt tot onderdrukking van patrijzen en kleine herbivoren. Daarom zijn maagdelijke dennenbossen met een overvloed aan wild ecosystemen van het ‘vuur’-type, dat wil zeggen dat ze periodieke grondbranden vereisen. In dit geval leidt de brand niet tot verlies van voedingsstoffen in de bodem en is deze niet schadelijk voor mieren, insecten en kleine zoogdieren.

Zelfs een klein vuurtje is gunstig voor stikstofbindende peulvruchten. Het branden gebeurt 's avonds, zodat het vuur 's nachts door dauw wordt gedoofd en het smalle brandfront gemakkelijk kan worden overschreden. Bovendien vormen kleine grondbranden een aanvulling op de werking van bacteriën om dood afval om te zetten in minerale voedingsstoffen die geschikt zijn voor een nieuwe generatie planten. Voor hetzelfde doel worden gevallen bladeren in de lente en de herfst vaak verbrand. Geplande verbranding is een voorbeeld van het beheren van een natuurlijk ecosysteem met behulp van een beperkende omgevingsfactor.

De beslissing of de mogelijkheid van brand volledig moet worden geëlimineerd of dat vuur als beheersfactor moet worden gebruikt, moet volledig afhangen van het soort gemeenschap dat op de locatie gewenst is. De Amerikaanse ecoloog G. Stoddard (1936) was een van de eersten die gecontroleerde geplande verbranding ‘verdedigde’ om de productie van waardevol hout en wild te vergroten, in een tijd dat, vanuit het oogpunt van boswachters, elk vuur als schadelijk werd beschouwd.

De nauwe relatie van Burning met de grassamenstelling speelt een sleutelrol bij het behouden van de verbazingwekkende diversiteit aan antilopen en hun roofdieren in de Oost-Afrikaanse savannes. Branden hebben een positief effect op veel granen, omdat hun groeipunten en energiereserves ondergronds liggen. Nadat de droge bovengrondse delen zijn uitgebrand, keren de voedingsstoffen snel terug naar de bodem en groeit het gras weelderig.

De vraag ‘branden of niet branden’ kan natuurlijk verwarrend zijn. Door nalatigheid veroorzaken mensen vaak een toename van de frequentie van destructieve ‘wilde’ branden. Strijd voor brandveiligheid in bossen en recreatiegebieden - de tweede kant van het probleem.

In geen geval heeft een particulier het recht om opzettelijk of per ongeluk brand in de natuur te veroorzaken - dit is het voorrecht van speciaal opgeleide mensen die bekend zijn met de regels voor landgebruik.

Antropogene stress kan ook als een soort beperkende factor worden beschouwd. Ecosystemen zijn grotendeels in staat om antropogene stress te compenseren. Het is mogelijk dat ze van nature zijn aangepast aan acute periodieke stress. En veel organismen hebben af ​​en toe verstoringen nodig om hun stabiliteit op de lange termijn te bevorderen. Grote watermassa's hebben vaak een goed vermogen om zichzelf te zuiveren en hun kwaliteit te herstellen na vervuiling, net als veel terrestrische ecosystemen. Een langdurige beperking kan echter tot uitgesproken en aanhoudende klachten leiden negatieve gevolgen. In dergelijke gevallen kan de evolutionaire geschiedenis van aanpassing organismen niet helpen; compensatiemechanismen zijn niet onbeperkt. Dit geldt vooral wanneer zeer giftig afval wordt gedumpt, dat voortdurend door een geïndustrialiseerde samenleving wordt geproduceerd en voorheen niet in het milieu aanwezig was. Als we er niet in slagen dit giftige afval te isoleren van mondiale levensondersteunende systemen, zullen ze onze gezondheid rechtstreeks bedreigen en een belangrijke beperkende factor voor de mensheid worden.

Antropogene stress wordt conventioneel in twee groepen verdeeld: acuut en chronisch.

De eerste wordt gekenmerkt door een plotseling begin, een snelle toename van de intensiteit en een korte duur. In het tweede geval duren de verstoringen met een lage intensiteit lang of worden herhaald. Natuurlijke systemen hebben vaak voldoende capaciteit om met acute stress om te gaan. De slapende zaadstrategie zorgt er bijvoorbeeld voor dat een bos zich kan herstellen nadat het is gekapt. De effecten van chronische stress kunnen ernstiger zijn omdat de reacties erop niet zo voor de hand liggend zijn. Het kan jaren duren voordat veranderingen in organismen worden opgemerkt. Het verband tussen kanker en roken werd dus pas enkele decennia geleden ontdekt, ook al bestond het al heel lang.

Het drempeleffect verklaart gedeeltelijk waarom sommige milieuproblemen zich onverwacht voordoen. In feite stapelen ze zich al jaren op. Bossen beginnen bijvoorbeeld te lijden onder enorme boomsterfte na langdurige blootstelling aan luchtverontreinigende stoffen. We beginnen het probleem pas op te merken na de dood van veel bossen in Europa en Amerika. Tegen die tijd waren we tien tot twintig jaar te laat en konden we de tragedie niet voorkomen.

Tijdens de periode van aanpassing aan chronische antropogene invloeden neemt de tolerantie van organismen voor andere factoren, zoals ziekten, af. Chronische stress wordt vaak in verband gebracht met giftige stoffen die, hoewel in kleine concentraties, voortdurend in het milieu terechtkomen.

Het artikel “Poisoning America” (Times Magazine, 22 september 1980) verschaft de volgende gegevens: “Van alle menselijke ingrepen in de natuurlijke orde der dingen neemt er geen zo alarmerend snel toe als de creatie van nieuwe chemische verbindingen. Alleen al in de VS creëren sluwe ‘alchemisten’ elk jaar ongeveer 1.000 nieuwe medicijnen. Er zijn ongeveer 50.000 verschillende chemicaliën op de markt. Velen van hen zijn ongetwijfeld van groot nut voor de mens, maar bijna 35.000 verbindingen die in de Verenigde Staten worden gebruikt, zijn zeker of potentieel schadelijk voor de menselijke gezondheid.”

Het gevaar, mogelijk catastrofaal, is de vervuiling van het grondwater en de diepe watervoerende lagen, die een aanzienlijk deel van de watervoorraden van de planeet uitmaken. In tegenstelling tot oppervlaktewater is grondwater niet onderhevig aan natuurlijke zelfzuiveringsprocessen vanwege het gebrek aan zonlicht. snelle stroom en biotische componenten.

Zorgen worden niet alleen veroorzaakt door schadelijke stoffen die in water, bodem en voedsel terechtkomen. Miljoenen tonnen gevaarlijke stoffen komen in de atmosfeer terecht. Alleen boven Amerika eind jaren zeventig. uitgestoten: zwevende deeltjes - tot 25 miljoen ton/jaar, SO 2 - tot 30 miljoen ton/jaar, NO - tot 23 miljoen ton/jaar.

We dragen allemaal bij aan de luchtvervuiling door ons gebruik van auto's, elektriciteit, industriële producten, enz. Luchtvervuiling is een duidelijk negatief signaal feedback, die de samenleving van de ondergang kan redden, omdat het door iedereen gemakkelijk kan worden opgemerkt.

Behandeling van vast afval voor een lange tijd werd als een ondergeschikte kwestie beschouwd. Vóór 1980 waren er gevallen waarin woonwijken werden gebouwd op voormalige stortplaatsen voor radioactief afval. Nu is het, zij het met enige vertraging, duidelijk geworden: de opeenhoping van afval beperkt de ontwikkeling van de industrie. Zonder het creëren van technologieën en centra voor de verwijdering, neutralisatie en recycling ervan is verdere vooruitgang van de industriële samenleving onmogelijk. Allereerst is het noodzakelijk om de meest giftige stoffen veilig te isoleren. De illegale praktijk van ‘nachtlozingen’ moet worden vervangen door betrouwbare isolatie. We moeten op zoek gaan naar alternatieven voor giftige chemicaliën. Met het juiste leiderschap kunnen afvalverwerking en recycling een aparte industrie worden die nieuwe banen zal genereren en zal bijdragen aan de economie.

Het oplossen van het probleem van antropogene stress moet gebaseerd zijn op een holistisch concept en vereist een systematische aanpak. Proberen elke verontreinigende stof als een op zichzelf staand probleem te behandelen is niet effectief; het verplaatst het probleem alleen maar van de ene plaats naar de andere.

Als het de komende tien jaar niet mogelijk is om het proces van achteruitgang van de kwaliteit van het milieu in te dammen, dan is het waarschijnlijk dat niet een tekort aan natuurlijke hulpbronnen, maar de impact van schadelijke stoffen een factor zal worden die de ontwikkeling van de beschaving beperkt.

Nieuws en samenleving

Antropogene factoren: voorbeelden. Wat is de antropogene factor?

10 november 2014

De omvang van de menselijke activiteit is de afgelopen paar honderd jaar onmetelijk toegenomen, wat betekent dat er nieuwe antropogene factoren zijn verschenen. Voorbeelden van de impact, plaats en rol van de mensheid bij het veranderen van het milieu - dit alles wordt later in het artikel besproken.

Wat is de leefomgeving?

Het deel van de aardse natuur waarin organismen leven, is hun leefgebied. De relaties die in dit geval ontstaan, de manier van leven, de productiviteit en het aantal wezens, worden door de ecologie bestudeerd. De belangrijkste componenten van de natuur worden onderscheiden: bodem, water en lucht. Er zijn organismen die zijn aangepast om in één omgeving te leven of in drie, bijvoorbeeld kustplanten.

Individuele elementen die interageren met levende wezens en onderling zijn omgevingsfactoren. Elk van hen is onvervangbaar. Maar de afgelopen decennia hebben antropogene factoren een planetaire betekenis gekregen. Hoewel een halve eeuw geleden de invloed van de samenleving op de natuur niet genoeg aandacht kreeg, en 150 jaar geleden stond de wetenschap van de ecologie zelf nog in de kinderschoenen.

Wat zijn omgevingsfactoren?

De omstandigheden van de natuurlijke omgeving kunnen zeer divers zijn: ruimte, informatie, energie, chemisch, klimatologisch. Alle natuurlijke componenten van fysische, chemische of biologische oorsprong zijn omgevingsfactoren. Ze beïnvloeden direct of indirect een individueel biologisch individu, een populatie of een volledige biocenose. Er zijn niet minder verschijnselen die verband houden met menselijke activiteit, bijvoorbeeld de angstfactor. Over de vitale activiteit van organismen, de toestand van biocenoses en geografische envelop beïnvloed door vele antropogene factoren. Voorbeelden:

• een toename van broeikasgassen in de atmosfeer leidt tot klimaatverandering;
• monocultuur in de landbouw veroorzaakt uitbraken van bepaalde plagen;
• branden leiden tot een verandering in plantengemeenschappen;
• ontbossing en de bouw van waterkrachtcentrales veranderen het regime van rivieren.

Video over het onderwerp

Wat zijn de omgevingsfactoren?

Omstandigheden die levende organismen en hun leefgebied beïnvloeden, kunnen op basis van hun eigenschappen in een van de drie groepen worden ingedeeld:

• anorganische of abiotische factoren (zonnestraling, lucht, temperatuur, water, wind, zoutgehalte);
• biotische omstandigheden die verband houden met het samenleven van micro-organismen, dieren en planten die elkaar en de levenloze natuur beïnvloeden;
• antropogene omgevingsfactoren - de cumulatieve impact van de aardbevolking op de natuur.

Al deze groepen zijn belangrijk. Elke omgevingsfactor is onvervangbaar. De overvloed aan water vult bijvoorbeeld niet de hoeveelheid minerale elementen en licht aan die nodig zijn voor plantenvoeding.

Wat is de antropogene factor?

De basiswetenschappen die het milieu bestuderen zijn − mondiale ecologie, menselijke ecologie en natuurbehoud. Ze zijn gebaseerd op gegevens uit de theoretische ecologie en maken op grote schaal gebruik van het concept van ‘antropogene factoren’. Anthropos betekent ‘man’ in het Grieks en genos betekent ‘oorsprong’. Het woord ‘factor’ komt van het Latijnse ‘factor’ (doen, produceren). Dit is de naam die wordt gegeven aan de omstandigheden die processen beïnvloeden en hun drijvende kracht.

Elke menselijke impact op levende organismen en het hele milieu zijn antropogene factoren. Er bestaan ​​zowel positieve als negatieve voorbeelden. Er zijn gevallen bekend van gunstige veranderingen in de natuur als gevolg van milieuactiviteiten. Maar vaker heeft de samenleving een negatief, soms destructief effect op de biosfeer.

De plaats en rol van de antropogene factor bij het veranderen van het uiterlijk van de aarde

Elk soort economische activiteit bevolking beïnvloedt de verbindingen tussen levende organismen en de natuurlijke omgeving, wat vaak leidt tot verstoring ervan. In plaats van natuurlijke complexen en landschappen ontstaan ​​antropogene complexen:

• velden, tuinen en boomgaarden;
• reservoirs, vijvers, kanalen;
• parken, bosgordels;
• gecultiveerde weilanden.

De overeenkomsten tussen door de mens gecreëerde natuurlijke complexen worden verder beïnvloed door antropogene, biotische en abiotische omgevingsfactoren. Voorbeelden: vorming van woestijnen - tot landbouwplantages; overgroei van vijvers.

Hoe beïnvloedt de mens de natuur?

De mensheid – onderdeel van de biosfeer van de aarde – was lange tijd volledig afhankelijk van de mensen om haar heen. Natuurlijke omstandigheden. Zoals de zenuwstelsel, in het bijzonder de hersenen, dankzij de verbetering van de hulpmiddelen is de mens zelf een factor geworden in evolutionaire en andere processen op aarde. Allereerst moeten we de beheersing van mechanische, elektrische en atomaire energie noemen. Als gevolg hiervan is de bovenste deel de aardkorst is de biogene migratie van atomen toegenomen.

Alle diversiteit van de impact van de samenleving op het milieu is antropogene factoren. Voorbeelden van negatieve invloed:

• vermindering van minerale reserves;
• ontbossing;
• grondvervuiling;
• jagen en vissen;
• uitroeiing van wilde soorten.

De positieve impact van de mens op de biosfeer wordt geassocieerd met milieumaatregelen. Herbebossing en bebossing, landschapsarchitectuur en verbetering van bevolkte gebieden, en acclimatisatie van dieren (zoogdieren, vogels, vissen) worden uitgevoerd.

Wat wordt er gedaan om de relatie tussen de mens en de biosfeer te verbeteren?

Bovenstaande voorbeelden van antropogene omgevingsfactoren en menselijk ingrijpen in de natuur geven aan dat de impact positief en negatief kan zijn. Deze kenmerken zijn voorwaardelijk, omdat een positieve invloed onder veranderde omstandigheden vaak het tegenovergestelde wordt, dat wil zeggen dat het een negatieve connotatie krijgt. De activiteiten van de bevolking veroorzaken vaker schade aan de natuur dan dat ze er baat bij hebben. Dit feit wordt verklaard door de schending van natuurwetten die al miljoenen jaren van kracht zijn.

In 1971 keurde de Organisatie van de Verenigde Naties voor Onderwijs, Wetenschap en Cultuur (UNESCO) het Internationale Biologische Programma goed, genaamd ‘De mens en de biosfeer’. Zijn belangrijkste taak was het bestuderen en voorkomen van ongunstige veranderingen in het milieu. De afgelopen jaren zijn milieuorganisaties en wetenschappelijke instellingen voor volwassenen en kinderen zeer bezorgd over het behoud van de biologische diversiteit.

Hoe kan de gezondheid van het milieu worden verbeterd?

We ontdekten wat de antropogene factor is in de ecologie, biologie, aardrijkskunde en andere wetenschappen. Laten we opmerken dat het welzijn van de menselijke samenleving en het leven van huidige en toekomstige generaties mensen afhankelijk zijn van de kwaliteit en de mate van invloed van economische activiteit op het milieu. Het is noodzakelijk om het milieurisico dat gepaard gaat met de steeds negatievere rol van antropogene factoren te verminderen.

Volgens onderzoekers is zelfs het behoud van de biodiversiteit niet voldoende om een ​​gezond milieu te garanderen. Het kan ongunstig zijn voor het menselijk leven met zijn vroegere biodiversiteit, maar sterke straling, chemische en andere vormen van vervuiling.

Het verband tussen de gezondheid van de natuur, de mens en de mate van invloed van antropogene factoren ligt voor de hand. Om ze te verkleinen negatieve impact het is noodzakelijk om een ​​nieuwe houding te ontwikkelen ten opzichte van het milieu, de verantwoordelijkheid voor het veilige bestaan ​​van wilde dieren en het behoud van de biodiversiteit.

Antropogene factoren - dit is het geheel van de invloeden van menselijke economische activiteit op de natuurlijke omgeving als leefgebied voor andere soorten.

Natuurlijke ecosystemen hebben een aanzienlijke stabiliteit en elasticiteit, waardoor ze periodieke verstoringen kunnen weerstaan ​​en vaak redelijk goed kunnen herstellen van veel periodieke antropogene verstoringen. Ecosystemen zijn van nature aangepast aan dergelijke effecten.

Chronische (voortdurende) overtredingen kunnen echter tot uitgesproken en blijvende negatieve gevolgen leiden, vooral in het geval van vervuiling van de atmosferische lucht, natuurlijke wateren en bodems met gevaarlijke chemicaliën. In dergelijke gevallen helpt de evolutionaire geschiedenis van aanpassing de organismen niet langer antropogene stress voor hen de belangrijkste beperkende factor kan worden.

Antropogene stress op ecosystemen is verdeeld in twee groepen:

- acute spanning , die wordt gekenmerkt door een plotseling begin, snelle intensiteit en korte duur van de stoornissen;

- chronische stress , waarbij verstoringen met een lage intensiteit lang aanhouden of vaak worden herhaald, d.w.z. het is een “aanhoudend verontrustende” invloed.

Natuurlijke ecosystemen hebben een aanzienlijk vermogen om acute stress het hoofd te bieden of ervan te herstellen. De mate van stabiliteit van ecosystemen varieert en hangt af van de ernst van de impact en de effectiviteit van interne mechanismen. Er zijn twee soorten stabiliteit:

Resistente weerstand – vermogen om stabiel te blijven onder belasting.

Elastische stabiliteit – vermogen om snel te herstellen.

De chronische impact van antropogene factoren veroorzaakt aanzienlijke veranderingen in de structuur en het functioneren van ecosystemen, wat catastrofale gevolgen kan hebben. De effecten van chronische stress zijn moeilijker in te schatten en soms worden de effecten van stress pas vele jaren later duidelijk. Het duurde dus jaren om het verband tussen kanker en roken of chronische, zwakke ioniserende straling te identificeren.

Als de mensheid de komende decennia geen inspanningen doet om de achteruitgang van de kwaliteit van het milieu tegen te gaan, kunnen verontreinigende stoffen wel eens een beperkende factor worden voor de industriële beschaving.

3.4. Ecologische valentie van soorten en beperkende factoren

De amplitude van factorfluctuaties waarbij organismen kunnen bestaan, wordt genoemd ecologische waarde van de soort . Organismen met een brede ecologische valentie worden genoemd eurybiont, met een smalle - stenobiont.

Figuur 2. Vergelijking van de relatieve tolerantiegrenzen van stenotherme en eurytherme organismen

(volgens Yu. Odum, 1986)

Bij stenotherme soorten liggen het minimum, het optimale en het maximum dicht bij elkaar (Fig. 2). Stenobiontisme en eurybiontisme karakteriseren verschillende soorten aanpassing van organismen aan overleving. Zo worden in relatie tot temperatuur eury- en stenothermische organismen onderscheiden, in relatie tot het zoutgehalte - eury- en stenohaline, in relatie tot licht - eury- en stenothermisch, in relatie tot voedsel - eury- en stenohagous.

Hoe breder de ecologische waarde van een soort, hoe diverser de omstandigheden waarin hij leeft. Kustvormen zijn dus meer eurythermisch en euryhalien dan mariene vormen, waar de temperatuur en het zoutgehalte van het water constanter zijn.

Organismen kunnen dus worden gekarakteriseerd als ecologisch minimum , dus en ecologisch maximum . Het bereik tussen deze twee grootheden wordt genoemd grens van tolerantie .

Elke toestand die de tolerantielimiet benadert of overschrijdt, wordt een beperkende toestand of beperkende factor genoemd. Een beperkende factor is een omgevingsfactor die de grenzen van het uithoudingsvermogen van het lichaam overschrijdt. De beperkende factor beperkt elke manifestatie van de vitale activiteit van het lichaam. Met behulp van beperkende factoren wordt de toestand van organismen en ecosystemen gereguleerd.

Beperkende factor er kan niet alleen sprake zijn van een tekort, maar ook van een overschot aan bepaalde factoren, bijvoorbeeld warmte, licht en water. In een stabiele toestand zal de beperkende stof de vitale stof zijn waarvan de beschikbare hoeveelheden het dichtst bij het vereiste minimum liggen. Dit concept staat bekend als « Liebigs wet van het minimum .

In 1840 concludeerde de Duitse chemicus J. Liebig voor het eerst dat het uithoudingsvermogen van een organisme wordt bepaald door de zwakste schakel in de keten van zijn milieubehoeften. Deze conclusie werd getrokken als resultaat van het bestuderen van de invloed van verschillende factoren op de plantengroei. Het is gebleken dat planten vaak niet worden beperkt door de voedingsstoffen die in grote hoeveelheden nodig zijn (bijvoorbeeld CO 2 en water, die in overvloed aanwezig zijn), maar door de voedingsstoffen die in verwaarloosbare hoeveelheden nodig zijn (bijvoorbeeld zink). maar die ook maar heel weinig in het milieu voorkomen.

Liebig's wet van het "minimum" heeft dat wel gedaan twee hulpstukken beginsel :

1. Beperkend – de wet is alleen strikt van toepassing onder stationaire omstandigheden, d.w.z. wanneer de in- en uitstroom van energie en stoffen in evenwicht zijn. Wanneer het evenwicht wordt verstoord, verandert de aanvoersnelheid van stoffen en wordt het ecosysteem ook afhankelijk van andere factoren.

2. Interactie van factoren – een hoge concentratie of beschikbaarheid van één stof of factor kan de consumptiesnelheid van een voedingsstof in een minimale hoeveelheid veranderen. Soms is het lichaam in staat een defect element, althans gedeeltelijk, te vervangen door een ander, chemisch vergelijkbaar element.

Bij het bestuderen van de verschillende beperkende effecten van omgevingsfactoren (zoals licht, hitte, water) kwam de Amerikaanse zoöloog Victor Ernest Shelford in 1913 tot de conclusie dat de beperkende factor niet alleen een tekort kan zijn, maar ook een teveel aan factoren. In de ecologie staat het idee van de beperkende invloed van het maximum samen met het minimum bekend als "wet van tolerantie" V. Shelford .

Organismen kunnen voor de ene factor een breed tolerantiebereik hebben en voor een andere factor een smal bereik. Organismen met een breed tolerantiebereik voor alle omgevingsfactoren zijn doorgaans het meest wijdverspreid.

Het belang van het concept van beperkende factoren is dat het de ecoloog een startpunt geeft voor het bestuderen van complexe situaties. Bij het bestuderen van ecosystemen moet de onderzoeker eerst aandacht besteden aan die factoren die functioneel het belangrijkst zijn.

Antropogene factoren zijn factoren die door de mens worden gegenereerd en die het milieu beïnvloeden.

De hele geschiedenis van wetenschappelijke en technologische vooruitgang is in wezen een combinatie van de menselijke transformatie van natuurlijke omgevingsfactoren voor zijn eigen doeleinden en de creatie van nieuwe factoren die voorheen niet in de natuur bestonden.

Het smelten van metalen uit ertsen en de productie van apparatuur zijn onmogelijk zonder het creëren van hoge temperaturen, druk en krachtige elektromagnetische velden. Het verkrijgen en behouden van hoge opbrengsten van landbouwgewassen vereist de productie van meststoffen en chemische gewasbeschermingsmiddelen tegen plagen en ziekteverwekkers. Moderne gezondheidszorg is ondenkbaar zonder chemotherapie en fysiotherapie. Deze voorbeelden kunnen worden vermenigvuldigd.

Verwezenlijkingen van wetenschappelijke en technologische vooruitgang begonnen te worden gebruikt voor politieke en economische doeleinden, wat zich in hoge mate manifesteerde in het creëren van speciale omgevingsfactoren die mensen en hun eigendommen beïnvloedden: van vuurwapens tot middelen voor massale fysieke, chemische en biologische invloed.

Aan de andere kant worden, naast dergelijke doelbewuste factoren, tijdens de exploitatie en verwerking van natuurlijke hulpbronnen onvermijdelijk chemische bijproducten gevormd en zones met hoge niveaus van fysieke factoren. In sommige gevallen kunnen deze processen abrupt van aard zijn (bij ongevallen en rampen) met ernstige gevolgen voor het milieu en materiële gevolgen. Daarom was het noodzakelijk manieren en middelen te creëren om mensen tegen gevaarlijke en schadelijke factoren te beschermen.

In een vereenvoudigde vorm wordt een geschatte classificatie van antropogene omgevingsfactoren weergegeven in figuur 2. 3.

Rijst. 3.

Classificatie van antropogene omgevingsfactoren

BOV - middelen voor chemische oorlogvoering; Media - massamedia.

Antropogene activiteit heeft een aanzienlijke invloed op klimatologische factoren, waardoor hun regimes veranderen. De enorme emissies van vaste en vloeibare deeltjes in de atmosfeer door industriële ondernemingen kunnen dus de wijze van verspreiding van zonnestraling in de atmosfeer dramatisch veranderen en de warmtestroom naar het aardoppervlak verminderen. De vernietiging van bossen en andere vegetatie, de aanleg van grote kunstmatige reservoirs op voormalige landgebieden verhoogt de reflectie van energie, en stofvervuiling, bijvoorbeeld van sneeuw en ijs, verhoogt integendeel de absorptie, wat leidt tot hun intensieve smelten. Het mesoklimaat kan dus dramatisch veranderen onder menselijke invloed: het is duidelijk dat het klimaat van Noord-Afrika in het verre verleden, toen het een enorme oase was, aanzienlijk verschilde van het klimaat van de Sahara-woestijn vandaag.

De mondiale gevolgen van antropogene activiteiten, beladen met milieurampen, worden gewoonlijk teruggebracht tot twee hypothetische verschijnselen: broeikaseffect En nucleaire winter.

De essentie broeikaseffect is als volgt. De zonnestralen dringen door de atmosfeer van de aarde naar het aardoppervlak. De ophoping in de atmosfeer van kooldioxide, stikstofoxiden, methaan, waterdamp en fluorchloorkoolwaterstoffen (freonen) leidt er echter toe dat de langegolfwarmtestraling van de aarde door de atmosfeer wordt geabsorbeerd. Dit leidt tot de accumulatie van overtollige warmte in de oppervlaktelaag van de lucht, d.w.z. de thermische balans van de planeet wordt verstoord. Dit effect is vergelijkbaar met wat we waarnemen in kassen bedekt met glas of folie. Als gevolg hiervan kan de luchttemperatuur nabij het aardoppervlak stijgen.

Nu wordt de jaarlijkse toename van het CO 2 -gehalte geschat op 1-2 delen per miljoen. Er wordt aangenomen dat deze situatie al in de eerste helft van de 21e eeuw zou kunnen leiden. tot catastrofale klimaatverandering, in het bijzonder tot het massale smelten van gletsjers en het stijgen van de zeespiegel. De toenemende verbranding van fossiele brandstoffen leidt enerzijds tot een gestage, zij het langzame toename van het CO2-gehalte in de atmosfeer, en anderzijds tot de accumulatie (hoewel nog steeds lokaal en verspreid) van atmosferisch aërosol.

Onder wetenschappers bestaat discussie over welke gevolgen deze processen zullen hebben (opwarming of afkoeling). Maar ongeacht de standpunten is het noodzakelijk om te onthouden dat de levensactiviteit van de menselijke samenleving, zoals V.I. Vernadsky en A.E. Fersman erover spraken, een krachtige geologische en geochemische kracht aan het worden is die de situatie aanzienlijk kan veranderen. ecologische situatie Op wereldwijde schaal.

Nucleaire winter wordt beschouwd als een mogelijk gevolg van nucleaire (inclusief lokale) oorlogen. Als gevolg nucleaire explosies en de onvermijdelijke branden daarna zal de troposfeer verzadigd zijn met vaste stof- en asdeeltjes. De aarde zal gedurende vele weken en zelfs maanden gesloten (afgeschermd) zijn voor de zonnestralen, d.w.z. de zogenaamde “nucleaire nacht” zal beginnen. Tegelijkertijd zal als gevolg van de vorming van stikstofoxiden de ozonlaag van de planeet worden vernietigd.

Het beschermen van de aarde tegen zonnestraling zal leiden tot een sterke temperatuurdaling met een onvermijdelijke daling van de gewasopbrengsten en de massale dood van levende organismen, inclusief mensen, door kou en honger. En de organismen die erin slagen deze situatie te overleven totdat de transparantie van de atmosfeer is hersteld, zullen worden blootgesteld aan harde ultraviolette straling (als gevolg van de vernietiging van ozon), met een onvermijdelijke toename van de frequentie van kanker en genetische ziekten tot gevolg.

De processen die verband houden met de gevolgen van een nucleaire winter zijn momenteel het onderwerp van wiskundige en machinale modellering door wetenschappers in veel landen. Maar de mensheid heeft ook een natuurlijk model voor dergelijke verschijnselen, wat ons dwingt ze zeer serieus te nemen.

De mens heeft vrijwel geen invloed op de lithosfeer, hoewel de bovenste horizonten van de aardkorst een sterke transformatie ondergaan als gevolg van de exploitatie van minerale afzettingen. Er zijn projecten (gedeeltelijk uitgevoerd) voor het ondergronds begraven van vloeibaar en vast industrieel afval. Dergelijke begrafenissen, evenals ondergrondse kernproeven, kunnen zogenaamde “geïnduceerde” aardbevingen veroorzaken.

Het is heel duidelijk dat de temperatuurstratificatie van water een beslissende invloed heeft op de verspreiding van levende organismen in water en op de overdracht en verspreiding van onzuiverheden afkomstig van industriële, agrarische en huishoudelijke bedrijven.

De menselijke impact op het milieu manifesteert zich uiteindelijk in veranderingen in het regime van vele biotische en abiotische factoren. Bij antropogene factoren wordt onderscheid gemaakt tussen factoren die een directe impact hebben op organismen (bijvoorbeeld visserij) en factoren die indirect invloed hebben op organismen via hun impact op het leefgebied (bijvoorbeeld milieuvervuiling, vernietiging van vegetatie, constructie van dammen). . De specificiteit van antropogene factoren is de moeilijkheid van aanpassing van levende organismen eraan. Organismen vertonen vaak geen adaptieve reacties op de werking van antropogene factoren vanwege het feit dat deze factoren niet in actie kwamen tijdens de evolutionaire ontwikkeling van de soort, of omdat de werking van deze factoren het aanpassingsvermogen van het organisme te boven gaat.