Antropogene factoren, hun invloed op organismen.

Antropogene factoren- dit zijn vormen van menselijke activiteit die van invloed zijn op levende organismen en de omstandigheden van hun leefgebied: kappen, ploegen, irrigatie, begrazing, aanleg van reservoirs, water-, olie- en gasleidingen, aanleg van wegen, hoogspanningsleidingen, enz. De impact van menselijke activiteit op levende organismen en hun omgevingsomstandigheden kunnen habitats direct en indirect zijn. Zo heeft het kappen van bomen in het bos tijdens de houtoogst een directe impact op de gekapte bomen (kappen, onttakkingen, zagen, verwijderen, etc.) en heeft tegelijkertijd een indirecte impact op de planten van de boomkruin, het veranderen van de omstandigheden van hun leefgebied: verlichting, temperatuur, luchtcirculatie, enz. In het snijgebied zullen ze door veranderingen in de omgevingsomstandigheden niet meer kunnen leven en zich kunnen ontwikkelen schaduwminnende planten en alle organismen die ermee verbonden 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, het seizoen en het jaar (temperatuur, regenval, verlichting, enz.). Daarom onderscheiden ze regelmatig wisselend en spontaan ontstaan ​​( onverwachte) factoren. Regelmatig veranderende factoren worden periodieke factoren genoemd. Deze omvatten de verandering van dag en nacht, de seizoenen, de getijden, enz. Levende organismen hebben zich aangepast aan de effecten van deze factoren als gevolg van een lange evolutie. Factoren die spontaan ontstaan, worden niet-periodiek genoemd. Deze omvatten vulkaanuitbarstingen, overstromingen, branden, modderstromen, roofdieraanvallen op prooien, enz. Levende organismen zijn niet aangepast aan de impact van niet-periodieke factoren en hebben geen aanpassingen. Daarom leiden ze tot de dood, verwonding en ziekte van levende organismen, vernietigen ze hun leefgebieden.

Een persoon gebruikt vaak niet-periodieke factoren in zijn voordeel. Om bijvoorbeeld de regeneratie van het gras van weiden en hooilanden te verbeteren, regelt hij een herfst in de lente, d.w.z. steekt oude vegetatie in brand; het gebruik van pesticiden en herbiciden vernietigt ongedierte van landbouwgewassen, onkruid van velden en tuinen, vernietigt ziekteverwekkers, bacteriën en ongewervelde dieren, enz.

Een reeks factoren van dezelfde soort vormt het bovenste niveau van concepten. Het lagere niveau van concepten hangt samen met de kennis van individuele omgevingsfactoren (tabel 3).

Tabel 3 - Niveaus van het begrip "omgevingsfactor"

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

Wet van Optimum. Elke factor heeft slechts bepaalde grenzen van positieve invloed op organismen. Het gunstige effect heet zone van optimale ecologische factor of gewoon optimaal voor organismen van deze soort (Fig. 5).

Figuur 5 - Afhankelijkheid van de resultaten van de omgevingsfactor van zijn intensiteit

Hoe sterker de afwijking van het optimum, hoe meer uitgesproken het remmende effect van deze factor op organismen ( pessimum zone). De maximaal en minimaal getolereerde waarden van de factor zijn kritische punten, waarboven het bestaan ​​niet meer mogelijk is, de dood intreedt. De uithoudingslimieten tussen kritieke punten worden genoemd ecologische waardigheid levende wezens in relatie tot een specifieke omgevingsfactor. De punten die het begrenzen, d.w.z. de maximale en minimale temperaturen die geschikt zijn voor het leven zijn de grenzen van stabiliteit. Tussen de optimale zone en de grenzen van stabiliteit ervaart de plant toenemende stress, d.w.z. we zijn aan het praten over stresszones, of zones van onderdrukking binnen het bereik van stabiliteit. Naarmate je van het optimum afwijkt, vindt uiteindelijk, bij het bereiken van de grenzen van de stabiliteit van het organisme, zijn dood plaats.

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

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

Eurybiontic draagt ​​bij aan de brede verspreiding van soorten. vernauwing beperkt meestal het bereik.

De verhouding van organismen tot de fluctuaties van een of andere specifieke factor wordt uitgedrukt door het voorvoegsel eury- of stheno- toe te voegen aan de naam van de factor. Zo worden bijvoorbeeld met betrekking tot temperatuur onderscheiden eury- en stenotherme organismen, met betrekking tot zoutconcentratie - eury- en stenohaline, met betrekking tot licht - eury- en stenofotisch, enz.

J. Liebig's wet van het minimum. De Duitse agronoom J. Liebig stelde in 1870 als eerste vast dat het gewas (product) minimaal afhangt van de factor die in het milieu aanwezig is, en formuleerde de wet van het minimum, die zegt: “de stof die op een minimum controleert het gewas en bepaalt in de tijd de maat en stabiliteit."

Bij het formuleren van de wet van Liebig hield hij rekening met het beperkende effect op planten van vitale chemische elementen die in kleine en intermitterende hoeveelheden in hun leefgebied aanwezig zijn. Deze elementen worden sporenelementen genoemd. Deze omvatten: koper, zink, ijzer, boor, silicium, molybdeen, vanadium, kobalt, chloor, jodium, natrium. Sporenelementen, zoals vitamines, werken als katalysatoren, de chemische elementen fosfor, kalium, calcium, magnesium, zwavel, die organismen met een relatief hoge eer nodig hebben, worden macro-elementen genoemd. Maar als deze elementen in de bodem meer bevatten dan nodig is voor het normale leven van organismen, dan zijn ze ook beperkend. Daarom moeten micro- en macro-elementen in de leefomgeving van levende organismen zoveel mogelijk worden ingeperkt als nodig is voor hun normale bestaan ​​en vitale activiteit. Een verandering in het gehalte aan micro- en macro-elementen in de richting van afnemend of toenemend vanaf de vereiste hoeveelheid beperkt het bestaan ​​van levende organismen.

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

W. Shelfords wet van tolerantie. Elk organisme in de natuur kan de impact van periodieke factoren zowel in de richting van afname als in de richting van hun toename tot een bepaalde limiet gedurende een bepaalde tijd verdragen. Op basis van dit vermogen van levende organismen formuleerde de Amerikaanse zoöloog W. 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 limiet te verdragen), die luidt: “De afwezigheid of onmogelijkheid om een ​​ecosysteem te ontwikkelen wordt niet alleen bepaald door een gebrek (kwantitatief of kwalitatief), maar ook door een overmaat aan een van de factoren (licht, warmte, water), waarvan het niveau dicht bij de grenzen die door dit organisme worden getolereerd. Deze twee limieten: het ecologische minimum en het ecologische maximum, waartegen een levend organisme bestand is, worden tolerantie (tolerantie)grenzen genoemd, bijvoorbeeld als een bepaald organisme in staat is te leven bij temperaturen van 30 ° C tot - 30 ° C, dan ligt de tolerantiegrens binnen deze limieten.

Eurobionts zijn, vanwege hun brede tolerantie of brede ecologische amplitude, wijdverbreid, beter bestand tegen omgevingsfactoren, d.w.z. veerkrachtiger. Afwijkingen van de invloed van factoren van het optimum drukken het levende organisme. De ecologische valentie in sommige organismen is smal (bijvoorbeeld sneeuwluipaard, walnoot, in de gematigde zone), in andere is deze breed (bijvoorbeeld wolf, vos, haas, riet, paardebloem, enz.).

Na de ontdekking van deze wet zijn er talloze onderzoeken uitgevoerd, waardoor de bestaansgrenzen van veel planten en dieren bekend werden. Een voorbeeld hiervan is de impact van luchtverontreinigende stoffen op het menselijk lichaam. Bij concentratiewaarden van C jaar sterft een mens, maar bij veel lagere concentraties treden onomkeerbare veranderingen in zijn lichaam op: C lim. Daarom wordt het werkelijke tolerantiebereik precies bepaald door deze indicatoren. Dit betekent dat ze experimenteel moeten worden bepaald voor elke vervuilende of schadelijke chemische verbinding, en dat ze het gehalte ervan in een bepaalde omgeving niet overschrijden. Bij sanitaire milieubescherming zijn niet de ondergrenzen van de weerstand tegen schadelijke stoffen van belang, maar de bovengrenzen, omdat: milieuvervuiling - dit is een overmaat van de weerstand van het lichaam. De taak of voorwaarde is gesteld: de werkelijke concentratie van de verontreinigende stof C mag niet hoger zijn dan C lim. 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 elke omgevingsfactor kunnen worden verschoven, afhankelijk van de sterkte en combinatie van andere factoren die tegelijkertijd werken. Warmte is bijvoorbeeld gemakkelijker te verdragen in droge maar niet in vochtige lucht. De dreiging van bevriezing is veel groter bij vorst met harde wind dan bij rustig weer . Zo heeft dezelfde factor in combinatie met andere een ongelijke milieu-impact. Het effect van gedeeltelijke onderlinge substitutie van factoren wordt gecreëerd. Het verwelken van planten kan bijvoorbeeld worden tegengegaan door zowel de hoeveelheid vocht in de bodem te verhogen als de luchttemperatuur te verlagen, waardoor verdamping wordt verminderd.

De wederzijdse compensatie van de werking van omgevingsfactoren heeft echter bepaalde grenzen en het is onmogelijk om de ene volledig door de andere te vervangen. Het extreme gebrek aan hitte in de poolwoestijnen kan niet worden gecompenseerd door een overvloed aan vocht of 24-uurs verlichting. .

Groepen levende organismen in relatie tot omgevingsfactoren:

Licht of zonnestraling. Alle levende organismen hebben energie van buitenaf nodig om levensprocessen uit te voeren. De belangrijkste bron is zonnestraling, die goed is voor ongeveer 99,9% van de totale energiebalans van de aarde. Albedo is de 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 essentieel voor de synthese van chlorofyl. Alle aanpassingen van planten in relatie tot licht hangen hiermee samen - bladmozaïek (Fig. 7), de verspreiding van algen in watergemeenschappen over waterlagen, enz.

Afhankelijk van de vereisten voor lichtomstandigheden, is het gebruikelijk om planten in het volgende te verdelen: milieubewegingen:

Lichtminnend of heliofyten- planten van open, constant goed verlichte habitats. Hun lichtaanpassingen zijn als volgt: kleine bladeren, vaak ontleed, kunnen 's middags naar de zon draaien; bladeren zijn dikker, kunnen bedekt zijn met cuticula of wasachtige coating; cellen van de epidermis en mesofyl zijn kleiner, het palissadeparenchym is meerlagig; internodiën zijn kort, enz.

Schaduwminnend of sciophytes- planten van de lagere lagen van schaduwrijke bossen, grotten en diepzeeplanten; ze verdragen geen sterk licht van direct zonlicht. Ze kunnen zelfs bij zeer weinig licht fotosynthetiseren; de bladeren zijn donkergroen, groot en dun; het palissadeparenchym is enkellaags en wordt weergegeven door grotere cellen; bladmozaïek wordt uitgesproken.

schaduwtolerant of facultatieve heliophyten- kan meer of minder schaduw verdragen, maar groeit goed in het licht; ze zijn gemakkelijker dan andere planten om te herbouwen onder invloed van veranderende lichtomstandigheden. Deze groep omvat bos- en weidegrassen, struiken. Aanpassingen worden gevormd afhankelijk van de lichtomstandigheden en kunnen worden herbouwd wanneer het lichtregime verandert (Fig. 8). Een voorbeeld zou zijn: coniferen, die opgroeide in open ruimtes en onder het bladerdak van het bos.

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

fotoperiodiek. Het is belangrijk om de vitale activiteit en het gedrag van planten en dieren (vooral hun voortplanting) af te stemmen op de seizoenen. Fototropisme en fotonasten in planten zijn belangrijk om planten van voldoende licht te voorzien. Fototaxis bij dieren en eencellige planten is essentieel voor het vinden van een geschikte habitat.

Visie bij dieren. Een van de belangrijkste zintuiglijke functies. Het concept van zichtbaar licht is voor verschillende dieren verschillend. Ratelslangen zien in het infrarode deel van het spectrum; bijen zijn dichter bij het ultraviolette gebied. Bij dieren die leven op plaatsen waar het licht niet doordringt, kunnen de ogen geheel of gedeeltelijk worden verkleind. 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 als oriëntatiemiddel speelt een belangrijke rol in het leven van dieren. Veel vogels worden tijdens vluchten met behulp van visie geleid door de zon of sterren. Sommige insecten, zoals bijen, hebben hetzelfde vermogen.

andere processen. Synthese van vitamine D bij de mens. Langdurige blootstelling aan ultraviolette stralen kan echter weefselbeschadiging veroorzaken, vooral bij dieren; in verband hiermee zijn beschermende apparaten ontwikkeld - pigmentatie, gedragsvermijdingsreacties, enz. Een bepaalde signaalwaarde bij dieren wordt gespeeld door bioluminescentie, dat wil zeggen het vermogen om te gloeien. Lichtsignalen die worden uitgezonden door vissen, weekdieren en andere waterorganismen dienen om prooien aan te trekken, individuen van het andere geslacht.

Temperatuur. Het thermisch regime is de belangrijkste voorwaarde voor het bestaan ​​van levende organismen. De belangrijkste warmtebron is zonnestraling.

De grenzen van het bestaan ​​van het leven zijn temperaturen waarbij de normale structuur en werking van eiwitten mogelijk is, gemiddeld van 0 tot +50 ° C. Een aantal organismen hebben echter gespecialiseerde enzymsystemen en zijn aangepast aan een actief bestaan ​​bij lichaamstemperatuur die deze grenzen overschrijden (tabel . 5). De laagste waar levende wezens worden gevonden is -200°C, en de hoogste is tot +100°C.

Tabel 5 - Temperatuurindicatoren van verschillende leefomgevingen (0 C)

Met betrekking tot temperatuur zijn alle organismen verdeeld in 2 groepen: koudeminnend en warmteminnend.

Koudeminnend (cryofielen) kunnen leven in relatief lage temperaturen. Bacteriën, schimmels, weekdieren, wormen, geleedpotigen, enz. leven bij een temperatuur van -8 ° C. Van planten: bomen in Yakutia zijn bestand tegen een temperatuur van -70 ° C. Op Antarctica leven bij dezelfde temperatuur korstmossen, bepaalde soorten algen en pinguïns. Onder laboratoriumomstandigheden verdragen zaden, sporen van sommige planten en nematoden absolute nultemperaturen van -273,16°C. Opschorting van alle levensprocessen heet schijndood.

thermofiele organismen (thermofielen)) - bewoners 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, vlinders zijn bijvoorbeeld bestand tegen temperaturen tot +45-50°C. In Kamtsjatka leven blauwgroene algen bij een temperatuur van + 75-80 ° C, kameeldoorn tolereert een temperatuur van + 70 ° C.

Ongewervelde dieren, vissen, reptielen en amfibieën hebben niet het vermogen om binnen nauwe grenzen een constante lichaamstemperatuur te handhaven. Ze worden genoemd poikilothermisch of koelbloedig. Ze zijn afhankelijk van de warmte die van buiten komt.

Vogels en zoogdieren zijn in staat om een ​​constante lichaamstemperatuur te handhaven, ongeacht de omgevingstemperatuur. Het - homoiotherme of warmbloedige organismen. Ze zijn niet afhankelijk van externe warmtebronnen. Door de hoge stofwisseling produceren ze voldoende warmte die kan worden opgeslagen.

Temperatuuraanpassingen van organismen: Chemische thermoregulatie - een 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 juist warmte af te voeren. Haarlijn, verdeling van vetreserves, lichaamsgrootte, orgaanstructuur, etc.

Gedragsreacties- beweging in de ruimte stelt u in staat ongunstige temperaturen, winterslaap, verdoving, ineengedoken, migratie, graven, enz. te 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 - een reeks van verschillende menselijke invloeden op levenloze en dieren in het wild. Alleen door hun zeer fysieke bestaan ​​hebben mensen een merkbare impact op het milieu: tijdens het ademen laten ze jaarlijks 1 10 12 kg CO 2 in de atmosfeer vrij en verbruiken ze meer dan 5-10 15 kcal met voedsel.

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

Antropogene activiteit heeft een aanzienlijke invloed op klimatologische factoren, waardoor hun regimes veranderen. Massa-emissies van vaste en vloeibare deeltjes in de atmosfeer door industriële ondernemingen kunnen bijvoorbeeld het verspreidingsregime drastisch veranderen zonnestraling in de atmosfeer en vermindert de warmtewinst naar het aardoppervlak. De vernietiging van bossen en andere vegetatie, de aanleg van grote kunstmatige reservoirs op voormalige landgebieden verhoogt de reflectie van energie, en stofvervuiling, bijvoorbeeld sneeuw en ijs, verhoogt integendeel de absorptie, wat leidt tot hun intensief smelten.

in aanzienlijk meer de biosfeer wordt beïnvloed door de productieactiviteit van mensen. Als resultaat van deze activiteit is het reliëf, de compositie aardkorst en atmosfeer, klimaat, zoet water wordt herverdeeld, natuurlijke ecosystemen verdwijnen en kunstmatige agro- en techno-ecosystemen worden gecreëerd, gecultiveerde planten, dieren worden gedomesticeerd, enz.

Menselijke impact kan direct of indirect zijn. Ontbossing en ontworteling van bossen hebben bijvoorbeeld niet alleen een direct effect, maar ook een indirect effect - de voorwaarden voor het bestaan ​​van vogels en dieren veranderen. Naar schatting zijn sinds 1600 162 soorten vogels, meer dan 100 soorten zoogdieren en vele andere soorten planten en dieren door de mens vernietigd. Maar aan de andere kant creëert het nieuwe variëteiten van planten en dierenrassen, verhoogt het hun opbrengst en productiviteit. Kunstmatige migratie van planten en dieren beïnvloedt ook het leven van ecosystemen. Dus de konijnen die naar Australië werden gebracht, vermenigvuldigden zich zo sterk dat ze grote schade aanrichtten aan de landbouw.

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

Menselijke activiteit is een combinatie van de transformatie door de mens van natuurlijke omgevingsfactoren voor zijn eigen doeleinden en het creëren van nieuwe die voorheen niet in de natuur bestonden. Het smelten van metalen uit ertsen en de productie van apparatuur is onmogelijk zonder de creatie hoge temperaturen, druk, krachtige elektromagnetische velden. Het verkrijgen en behouden van hoge opbrengsten van landbouwgewassen vereist de productie van meststoffen en middelen voor chemische bescherming van planten tegen plagen en ziekteverwekkers. Moderne gezondheidszorg is niet meer weg te denken zonder chemo- en fysiotherapie.

De verworvenheden van wetenschappelijke en technologische vooruitgang begonnen te worden gebruikt voor politieke en economische doeleinden, wat zich buitengewoon manifesteerde in het creëren van speciale omgevingsfactoren die een persoon en zijn eigendom beïnvloeden: van vuurwapens tot massale fysieke, chemische en biologische impact. We spreken in dit geval van een combinatie van antropotrope (gericht op het menselijk lichaam) en antropocide factoren die milieuvervuiling veroorzaken.

Aan de andere kant, naast dergelijke factoren van doelgerichte doeleinden, in het proces van bewerking en verwerking natuurlijke bronnen bijwerkingen zijn onvermijdelijk chemische bestanddelen en zones van hoge niveaus van fysieke factoren. Bij ongevallen en rampen kunnen deze processen krampachtig van aard zijn met ernstige milieu- en materiële gevolgen. Daarom was het noodzakelijk om methoden en middelen te creëren om een ​​persoon te beschermen tegen gevaarlijke en schadelijke factoren, wat nu is gerealiseerd in het hierboven genoemde systeem - levensveiligheid.

ecologische plasticiteit. Ondanks de grote verscheidenheid aan omgevingsfactoren, kan een aantal algemene patronen worden geïdentificeerd in de aard van hun impact en in de reacties van levende organismen.

Het effect van de invloed 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. Tijdens het evolutieproces is het vermogen van organismen om zich binnen bepaalde kwantitatieve grenzen aan te passen aan omgevingsfactoren ontwikkeld. Een afname of toename van de waarde van de factor boven deze limieten remt de vitale activiteit en wanneer een bepaald minimum- of maximumniveau wordt bereikt, sterven de organismen.

De actiezones van de ecologische factor en de theoretische afhankelijkheid van de vitale activiteit van een organisme, populatie of gemeenschap hangen af ​​van de kwantitatieve waarde van de factor. Het kwantitatieve bereik van elke omgevingsfactor, de meest gunstige voor het leven, wordt het ecologische optimum genoemd (lat. ortimus- het beste). De waarden van de factor die in de zone van onderdrukking ligt, worden het ecologische pessimum (de 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.

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

Hoe groter het bereik van de ecologische factor waarbinnen een bepaald organisme kan leven, hoe groter zijn ecologische plasticiteit.

Volgens de mate van plasticiteit worden twee soorten organismen onderscheiden: stenobiont (stenoeks) en eurybiont (euryeks).

Stenobiotische en eurybiont-organismen verschillen in het aantal ecologische factoren waarin ze kunnen leven.

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

factor van de optimale waarde.

Eurybiontic(gr. eirys- breed) worden algemeen aangepaste organismen genoemd die een grote amplitude van fluctuaties in de omgevingsfactor kunnen weerstaan.

Historisch gezien worden dieren, planten en micro-organismen, die zich aanpassen aan omgevingsfactoren, over verschillende omgevingen verspreid en vormen zo de hele diversiteit aan ecosystemen die de biosfeer van de aarde vormen.

Beperkende factoren. Het concept van beperkende factoren is gebaseerd op twee ecologiewetten: de wet van het minimum en de wet van tolerantie.

De wet van het minimum. Halverwege de vorige eeuw ontdekte de Duitse chemicus J. Liebig (1840), die 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 (voor bijvoorbeeld CO 2 en H 2 0 ), maar van die die, hoewel de plant ze in kleinere hoeveelheden nodig heeft, praktisch 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 minimaal aanwezig is." Later werd deze conclusie bekend als: Wet van het minimum van Liebig en is uitgebreid tot vele andere omgevingsfactoren. De ontwikkeling van organismen kan worden beperkt of beperkt door warmte, licht, water, zuurstof en andere factoren, als hun waarde overeenkomt met het ecologische minimum. Zo gaan maanvissen van tropische vissen dood als de watertemperatuur onder de 16 °C daalt. En de ontwikkeling van algen in diepzee-ecosystemen wordt beperkt door de penetratiediepte van zonlicht: er zijn geen algen in de onderste lagen.

Wet van het minimum van Liebig algemeen beeld kan als volgt worden geformuleerd: de groei en ontwikkeling van organismen hangt in de eerste plaats af van die factoren van de natuurlijke omgeving, waarvan de waarden het ecologische minimum naderen.

Onderzoek heeft aangetoond dat de wet van het minimum twee beperkingen kent waarmee in de praktijk rekening moet worden gehouden.

De eerste beperking is dat de wet van Liebig alleen strikt toepasbaar is onder omstandigheden van een stationaire toestand van het systeem. Zo wordt in een bepaald waterlichaam de algengroei van nature beperkt door een gebrek aan fosfaat. Stikstofverbindingen zijn in overmaat aanwezig in water. Als afvalwater met een hoog gehalte aan mineraal fosfor in dit reservoir wordt geloosd, kan het reservoir "bloeien". Dit proces zal doorgaan totdat een van de elementen is gebruikt tot het beperkende minimum. Nu zou het stikstof kunnen zijn als de fosfor blijft stromen. Op het overgangsmoment (wanneer er nog voldoende stikstof is, en er is al voldoende fosfor) wordt het minimale effect niet waargenomen, d.w.z. geen van deze elementen beïnvloedt de groei van algen.

De tweede beperking houdt verband met de interactie van verschillende factoren. Soms is het lichaam in staat om het gebrekkige element te vervangen door een ander chemisch nauwsluitend element. Dus op plaatsen waar veel strontium is, in schelpen van weekdieren, kan het calcium vervangen bij een gebrek aan laatstgenoemde. Of bijvoorbeeld de behoefte aan zink in sommige planten wordt 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 kan het beperkende effect van zelfs een onvoldoende hoeveelheid van een of ander element zich niet manifesteren.

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, kunnen de ontwikkeling van levende organismen beperken. Te veel warmte, licht, water en zelfs voedingsstoffen kunnen net zo schadelijk zijn als te weinig. Het bereik van de omgevingsfactor tussen de minimale en maximale W. Shelford genaamd limiet van tolerantie.

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

Later zijn voor veel planten en dieren tolerantiegrenzen vastgesteld voor verschillende omgevingsfactoren. 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 verspreid worden omdat populaties een bepaalde tolerantiegrens hebben met betrekking tot fluctuaties in omgevingsfactoren.

De tolerantiewet van W. Shelford is als volgt geformuleerd: de groei en ontwikkeling van organismen hangt voornamelijk af van die omgevingsfactoren waarvan de waarden het ecologische minimum of het ecologische maximum benaderen.

Het volgende is vastgesteld:

Organismen met een brede tolerantie voor alle factoren zijn wijdverbreid in de natuur en zijn vaak kosmopolitisch, zoals veel pathogene bacteriën;

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

Als de omstandigheden voor een van de omgevingsfactoren suboptimaal worden, kan de tolerantiegrens voor andere factoren ook veranderen. Bij een gebrek aan stikstof in de bodem hebben granen bijvoorbeeld veel nodig meer water;

De werkelijke tolerantiegrenzen die in de natuur worden waargenomen, zijn minder dan het vermogen van het lichaam om zich aan deze factor aan te passen. Dit wordt verklaard door het feit dat in de natuur de tolerantiegrenzen met betrekking tot de fysieke omstandigheden van de omgeving kunnen worden verkleind door biotische relaties: concurrentie, gebrek aan bestuivers, roofdieren, enz. Ieder mens realiseert zijn potentieel beter onder gunstige omstandigheden (bijeenkomsten van atleten voor speciale training voor belangrijke wedstrijden, ). De potentiële ecologische plasticiteit van een organisme, bepaald in laboratoriumomstandigheden, is groter dan de gerealiseerde mogelijkheden in natuurlijke omstandigheden. Zo worden potentiële en gerealiseerde ecologische niches onderscheiden;

De tolerantiegrenzen bij fokdieren en nakomelingen zijn minder dan bij volwassenen, d.w.z. vrouwtjes tijdens het broedseizoen en hun nakomelingen zijn minder winterhard dan volwassen organismen. Zo wordt de geografische spreiding van vederwild vaker bepaald door de invloed van het klimaat op eieren en kuikens, en niet op volwassen vogels. zorg voor nakomelingen en voorzichtige houding tot het moederschap worden bepaald door de natuurwetten. Helaas zijn sociale 'prestaties' soms in tegenspraak met deze wetten;

Extreme (stress)waarden van een van de factoren leiden tot een verlaging van de tolerantiegrens voor andere factoren. Als verwarmd water in de rivier wordt gedumpt, besteden vissen en andere organismen bijna al hun energie aan het omgaan met stress. Ze hebben niet genoeg energie om voedsel te verkrijgen, bescherming tegen roofdieren, reproductie, wat leidt tot geleidelijke uitsterving. Psychologische stress kan ook veel somatische (gr. soma- lichaams-) ziekten niet alleen bij mensen, maar ook bij sommige dieren (bijvoorbeeld bij honden). Bij stressvolle waarden van de factor wordt aanpassing eraan steeds "duurder".

Veel organismen zijn in staat om de tolerantie voor individuele factoren te veranderen als de omstandigheden geleidelijk veranderen. U kunt bijvoorbeeld wennen aan de hoge temperatuur van het water in het bad, als u in warm water klimt en vervolgens geleidelijk heet water toevoegt. Deze aanpassing aan de langzame verandering van de factor is een nuttige beschermende eigenschap. Maar het kan ook gevaarlijk zijn. Onverwacht, zonder waarschuwingssignalen, kan zelfs een kleine verandering van cruciaal belang zijn. Er komt een drempeleffect: de "laatste druppel" kan fataal zijn. Een dun takje kan bijvoorbeeld de al overbelaste rug van een kameel breken.

Als de waarde van tenminste één van de omgevingsfactoren een minimum of maximum nadert, wordt het bestaan ​​en de welvaart van een organisme, populatie of gemeenschap afhankelijk van deze levensbeperkende factor.

Een beperkende factor is elke omgevingsfactor die de uiterste waarden van de tolerantiegrenzen benadert of overschrijdt. Zulke sterk afwijkende factoren verwerven allergrootste belang in het leven van organismen en biologische systemen. Zij zijn het die de bestaansvoorwaarden beheersen.

De waarde van het concept van beperkende factoren ligt in het feit dat het je in staat stelt de complexe relaties in ecosystemen te begrijpen.

Gelukkig regelen niet alle mogelijke omgevingsfactoren de relatie tussen omgeving, organismen en mens. Prioriteit in een bepaalde periode zijn verschillende beperkende factoren. Het is op deze factoren dat de ecoloog zijn aandacht moet richten bij de studie van ecosystemen en hun beheer. Zo is het zuurstofgehalte in terrestrische habitats hoog en is het zo beschikbaar dat het bijna nooit als beperkende factor fungeert (met uitzondering van Grote hoogtes en antropogene systemen). Zuurstof is van weinig belang voor terrestrische ecologen. En in water is het vaak een factor die de ontwikkeling van levende organismen beperkt ('doden' van vissen bijvoorbeeld). Daarom meet een hydrobioloog altijd het zuurstofgehalte in water, in tegenstelling tot een dierenarts of een ornitholoog, hoewel zuurstof niet minder belangrijk is voor terrestrische organismen dan voor aquatische.

Beperkende factoren bepalen ook het geografische bereik van de soort. Zo wordt de verplaatsing van organismen naar het zuiden in de regel beperkt door een gebrek aan warmte. Ook beperken biotische factoren vaak de verspreiding van bepaalde organismen. Vijgen die bijvoorbeeld van de Middellandse Zee naar Californië werden gebracht, droegen daar geen vrucht totdat ze vermoedden dat ze daar een bepaald type wesp zouden brengen - de enige bestuiver van deze plant. Het identificeren van beperkende factoren is erg belangrijk voor veel activiteiten, met name de landbouw. Met een gerichte impact op de randvoorwaarden is het mogelijk om snel en effectief de opbrengst van planten en de productiviteit van dieren te verhogen. Bij het telen van tarwe op zure gronden hebben dus geen agronomische maatregelen effect als er geen kalk wordt gebruikt, waardoor de beperkende werking van zuren wordt verminderd. Of als je maïs kweekt op grond met een zeer laag fosforgehalte, dan stopt het zelfs met voldoende water, stikstof, kalium en andere voedingsstoffen met groeien. Fosfor is in dit geval de beperkende factor. En alleen fosfaatmeststoffen kunnen het gewas redden. Planten kunnen ook doodgaan door te veel water of te veel kunstmest, wat in dit geval ook beperkende factoren zijn.

Het kennen van de beperkende factoren vormt de sleutel tot ecosysteembeheer. Echter, in verschillende perioden van het leven van het organisme en in verschillende situaties verschillende factoren werken als beperkende factoren. Daarom kan alleen een bekwame regulering van de bestaansvoorwaarden effectieve managementresultaten opleveren.

Interactie en compensatie van factoren. In de natuur werken omgevingsfactoren niet onafhankelijk van elkaar - ze werken op elkaar in. Analyse 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 gedacht aan het voorbeeld van de afhankelijkheid van sterfte van krablarven van temperatuur, zoutgehalte en de aanwezigheid van cadmium. Bij afwezigheid van cadmium wordt het ecologische optimum (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, wordt het ecologische optimum verschoven: de temperatuur ligt in het bereik van 13 tot 26 ° C en het zoutgehalte is van 25 tot 29%. Ook de tolerantiegrenzen veranderen. Het verschil tussen het ecologische maximum en minimum voor saliniteit na toevoeging van cadmium neemt af van 11 - 47% naar 14 - 40%. De tolerantiegrens voor de temperatuurfactor daarentegen breidt zich uit van 9 - 38 °C naar 0 - 42 °C.

Temperatuur en vochtigheid zijn de belangrijkste klimatologische factoren in terrestrische habitats. De interactie van deze twee factoren vormt in wezen twee hoofdtypen klimaat: maritiem en continentaal.

Reservoirs verzachten het landklimaat, omdat water een hoge soortelijke smeltwarmte en warmtecapaciteit heeft. Daarom wordt het zeeklimaat gekenmerkt door minder sterke schommelingen in temperatuur en vochtigheid dan het continentale.

Het effect van temperatuur en vochtigheid op organismen hangt ook af van de verhouding van hun absolute waarden. Zo heeft de temperatuur een meer uitgesproken beperkend effect als de luchtvochtigheid zeer hoog of zeer laag is. Iedereen weet dat hoge en lage temperaturen bij een hoge luchtvochtigheid minder worden getolereerd dan bij matige

De relatie tussen temperatuur en vochtigheid als de belangrijkste klimatologische factoren 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 ze, dat wil zeggen, ze compenseren negatieve impact omgevingsfactoren.

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

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

Dit patroon wordt de regel van Allen (1877) genoemd, volgens welke de uitstekende delen van het lichaam van warmbloedige dieren toenemen als ze van noord naar zuid bewegen, wat wordt geassocieerd met aanpassing aan het handhaven van een constante lichaamstemperatuur in verschillende klimaat omstandigheden. Dus de vossen die in de Sahara leven, hebben lange ledematen en enorme oren; de Europese vos is gedrongener, zijn oren zijn veel korter; en de poolvos - poolvos - heeft zeer kleine oren en een korte snuit.

Bij dieren met een goed ontwikkelde motoriek is factorcompensatie mogelijk door adaptief gedrag. Hagedissen zijn dus niet bang voor plotselinge afkoeling, omdat ze overdag de zon in gaan en 's nachts verbergen ze zich onder verwarmde stenen. Veranderingen die optreden in het aanpassingsproces zijn vaak genetisch vastgelegd. Op gemeenschapsniveau kan compensatie van factoren worden uitgevoerd door van soort te veranderen langs de gradiënt van de omgevingsomstandigheden; bij seizoenswisselingen vindt bijvoorbeeld een regelmatige verandering van plantensoorten plaats.

Organismen gebruiken ook de natuurlijke periodiciteit van veranderingen in omgevingsfactoren om functies in de tijd te verdelen. Ze "programmeren" levenscycli om optimaal te profiteren van de gunstige voorwaarden.

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 het seizoen, maar ook met de breedtegraad van het gebied. De fotoperiode is een "tijdschakelaar" of triggermechanisme voor een opeenvolging van fysiologische processen. Het bepaalt de bloei van planten, rui, migratie en voortplanting bij vogels en zoogdieren, enz. De fotoperiode wordt geassocieerd met de biologische klok en dient als een universeel mechanisme voor het reguleren van functies in de tijd. De biologische klok verbindt 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, is het mogelijk om veranderingen in lichaamsfuncties te veroorzaken. Dus, bloementelers, die het lichtregime in kassen veranderen, krijgen buiten het seizoen bloeiende planten. Als je na december meteen de lengte van de dag verlengt, dan kan dit verschijnselen veroorzaken die in het voorjaar optreden: bloei van planten, vervelling bij dieren, enz. Bij veel hogere organismen liggen aanpassingen aan de fotoperiode genetisch vast, d.w.z. de biologische klok kan zelfs werken als er geen regelmatige dagelijkse of seizoensgebonden dynamiek is.

De betekenis van de analyse van omgevingscondities is dus niet om een ​​immense lijst van omgevingsfactoren samen te stellen, maar om te ontdekken: functioneel belangrijke, beperkende factoren en beoordelen in hoeverre de samenstelling, structuur en functies van ecosystemen afhankelijk zijn van de interactie van deze factoren.

Alleen dan is het mogelijk om de gevolgen van veranderingen en verstoringen betrouwbaar te voorspellen en ecosystemen te beheren.

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

branden als antropogene factor worden vaker alleen negatief beoordeeld. Onderzoek van de afgelopen 50 jaar heeft aangetoond dat natuurlijke branden in veel terrestrische habitats deel kunnen uitmaken van het klimaat. 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 ecologische factor, samen met temperatuur, neerslag en bodem. Bij correct gebruik vuur kan een waardevol milieu-instrument zijn. Sommige stammen verbrandden bossen voor hun behoeften lang voordat mensen de omgeving systematisch en doelbewust begonnen te veranderen. Vuur is een zeer belangrijke factor, ook omdat een persoon het in grotere mate kan beheersen dan andere beperkende factoren. Het is moeilijk om een ​​stuk land te vinden, vooral in gebieden met droge perioden, waar niet minstens één keer in de 50 jaar een brand heeft plaatsgevonden. De meest voorkomende oorzaak van natuurbranden is een blikseminslag.

Er zijn branden verschillende types en leiden tot verschillende uitkomsten.

Opgezette of "wilde" branden zijn meestal erg intens en kunnen niet worden beperkt. 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 vele jaren duren voordat de site weer hersteld is.

Grondbranden zijn heel anders. Ze hebben een selectieve werking: voor sommige organismen zijn ze meer beperkend dan voor andere. Zo dragen grondbranden bij aan de ontwikkeling van organismen met een hoge tolerantie voor hun gevolgen. Ze kunnen natuurlijk zijn of speciaal door de mens georganiseerd. Geplande verbranding in het bos wordt bijvoorbeeld ondernomen om de concurrentie voor een waardevol moerasdennenras van loofbomen uit te schakelen. Moerasdennen zijn, in tegenstelling tot hardhout, bestand tegen vuur, omdat de apicale knop van de zaailingen wordt beschermd door een stel lange, slecht brandende naalden. Bij afwezigheid van branden overstemt de groei van loofbomen dennen, evenals granen en peulvruchten. Dit leidt tot de onderdrukking van patrijzen en kleine herbivoren. Daarom zijn ongerepte dennenbossen met een overvloed aan wild ecosystemen van het "vuur"-type, d.w.z. die periodieke grondbranden nodig hebben. In dit geval leidt het vuur niet tot verlies van voedingsstoffen in de bodem, is het niet schadelijk voor mieren, insecten en kleine zoogdieren.

Bij stikstofbindende peulvruchten is een klein vuurtje zelfs gunstig. Er wordt 's avonds gestookt, zodat 's nachts het vuur door dauw wordt gedoofd en er gemakkelijk over de smalle voorkant van het vuur kan worden gestapt. Daarnaast vullen kleine grondbranden de actie van bacteriën aan om dode resten om te zetten in minerale voedingsstoffen die geschikt zijn voor een nieuwe generatie planten. Voor hetzelfde doel worden gevallen bladeren vaak verbrand in de lente en de herfst. Geplande verbranding is een voorbeeld van het beheren van een natuurlijk ecosysteem met behulp van een beperkende omgevingsfactor.

Of de mogelijkheid van branden volledig moet worden geëlimineerd of dat brand als beheerfactor moet worden gebruikt, moet volledig afhangen van het type gemeenschap dat in het gebied 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 verhogen, zelfs in die tijd dat vanuit het oogpunt van boswachters elk vuur als schadelijk werd beschouwd.

De nauwe relatie tussen burn-out en grassamenstelling speelt een sleutelrol bij het in stand houden 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 zijn. Nadat de droge bovengrondse delen zijn opgebrand, keren de batterijen snel terug naar de grond en groeien de grassen weelderig.

De vraag “verbranden of niet branden” kan natuurlijk verwarrend zijn. Door nalatigheid is een persoon vaak de oorzaak van een toename van de frequentie van destructieve "wilde" branden. strijd om brandveiligheid in bossen en recreatiegebieden - de andere kant van het probleem.

In geen geval kan een particulier opzettelijk of per ongeluk een brand in de natuur veroorzaken - dit is het voorrecht van speciaal opgeleide mensen die bekend zijn met de regels van 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 ontwrichtende invloeden nodig die bijdragen aan hun stabiliteit op de lange termijn. Grote watermassa's hebben vaak een goed vermogen om zichzelf te reinigen en te herstellen van vervuiling, op dezelfde manier als veel terrestrische ecosystemen. Langdurige stoornissen kunnen echter leiden tot uitgesproken en aanhoudende negatieve gevolgen. In dergelijke gevallen kan de evolutionaire geschiedenis van aanpassing organismen niet helpen - compensatiemechanismen zijn niet onbeperkt. Dit geldt met name in gevallen waarin zeer giftig afval wordt gedumpt, dat voortdurend wordt geproduceerd door een geïndustrialiseerde samenleving en dat voorheen niet in het milieu aanwezig was. Als we er niet in slagen om deze giftige afvalstoffen te isoleren van wereldwijde levensondersteunende systemen, zullen ze onze gezondheid rechtstreeks bedreigen en een belangrijke beperkende factor worden voor de mensheid.

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

De eerste wordt gekenmerkt door een plotseling begin, een snelle stijging van de intensiteit en een korte duur. In het tweede geval gaan schendingen van lage intensiteit lang door of worden herhaald. Natuurlijke systemen hebben vaak voldoende capaciteit om acute stress het hoofd te bieden. De slapende zaadstrategie zorgt er bijvoorbeeld voor dat het bos na het kappen kan regenereren. De gevolgen 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. Zo werd het verband tussen kanker en roken pas een paar decennia geleden onthuld, hoewel het al heel lang bestond.

Het drempeleffect verklaart deels waarom sommige milieuproblemen onverwachts optreden. Sterker nog, ze hebben zich in de loop der jaren verzameld. In bossen bijvoorbeeld begint massale 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 10-20 jaar te laat en konden we de tragedie niet voorkomen.

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

Het artikel "Poisoning America" ​​​​(Times magazine, 09/22/80) geeft de volgende gegevens: "Van alle menselijke interventies in de natuurlijke orde der dingen, groeit er geen in zo'n alarmerend tempo 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 onmiskenbaar van groot nut voor de mens, maar bijna 35.000 verbindingen die in de VS worden gebruikt, zijn bekend of mogelijk schadelijk voor de menselijke gezondheid."

Het gevaar, misschien wel catastrofaal, is de vervuiling van het grondwater en diepe watervoerende lagen, die een aanzienlijk deel van de watervoorraden in de wereld uitmaken. In tegenstelling tot oppervlaktegrondwater is het door gebrek aan zonlicht niet onderhevig aan natuurlijke zelfzuiveringsprocessen, snelle stroom en biotische componenten.

Zorgen worden niet alleen veroorzaakt door schadelijke stoffen die in het water, de bodem en het voedsel terechtkomen. Miljoenen tonnen gevaarlijke stoffen komen in de atmosfeer terecht. Alleen over Amerika eind jaren 70. 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 luchtvervuiling door het gebruik van auto's, elektriciteit, gefabriceerde goederen, enz. Luchtvervuiling is een duidelijk signaal van negatief feedback, die de samenleving van vernietiging kan redden, omdat het door iedereen gemakkelijk kan worden gedetecteerd.

Behandeling van vast afval voor een lange tijd beschouwd als een bijzaak. Tot 1980 waren er gevallen waarin woonwijken werden gebouwd op voormalige stortplaatsen voor radioactief afval. Nu, zij het met enige vertraging, werd duidelijk: de ophoping van afval beperkt de ontwikkeling van de industrie. Zonder de oprichting van technologieën en centra voor het verwijderen, neutraliseren en recyclen 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 naar alternatieven voor giftige chemicaliën. Met het juiste leiderschap kunnen afvalverwijdering en recycling een aparte industrie worden die nieuwe banen zal creëren en zal bijdragen aan de economie.

De oplossing voor het probleem van antropogene stress moet gebaseerd zijn op een holistisch concept en vereist een systematische aanpak. Pogingen om elke verontreinigende stof als een probleem op zich te behandelen, is niet effectief - het verplaatst het probleem alleen maar van de ene plaats naar de andere.

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

Nieuws en Maatschappij

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, waardoor nieuwe antropogene factoren zijn ontstaan. Voorbeelden van de impact, de plaats en de rol van de mensheid bij het veranderen van de omgeving - dit alles verderop in het artikel.

Wat is een leefomgeving?

Een deel van de aard van de aarde waarin organismen leven, is hun leefgebied. De resulterende relaties, levensstijl, productiviteit, aantal wezens worden bestudeerd door ecologie. Wijs de belangrijkste componenten van de natuur toe: bodem, water en lucht. Er zijn organismen die zijn aangepast aan het leven in een of drie omgevingen, zoals kustplanten.

Afzonderlijke elementen die in wisselwerking staan ​​met levende wezens en onderling zijn ecologische factoren. Elk van hen is onvervangbaar. Maar in de afgelopen decennia hebben antropogene factoren een planetaire betekenis gekregen. Hoewel een halve eeuw geleden nog te weinig aandacht was voor de invloed van de samenleving op de natuur, stond de wetenschap van de ecologie zelf 150 jaar geleden nog in de kinderschoenen.

Wat zijn omgevingsfactoren?

De omstandigheden van de natuurlijke omgeving kunnen zeer divers zijn: ruimte, informatie, energie, chemisch, klimaat. Alle natuurlijke componenten van fysieke, chemische of biologische oorsprong zijn omgevingsfactoren. Ze beïnvloeden direct of indirect een afzonderlijk biologisch individu, populatie, de hele 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 individuele plagen;
• branden leiden tot een verandering in de plantengemeenschap;
• ontbossing en de bouw van waterkrachtcentrales veranderen het regime van rivieren.

Gerelateerde video's

Wat zijn omgevingsfactoren?

Omstandigheden die levende organismen en hun leefgebieden aantasten, 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, planten die elkaar beïnvloeden, levenloze natuur;
• antropogene omgevingsfactoren - de cumulatieve impact van de aardse bevolking op de natuur.

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

Wat is de antropogene factor?

De belangrijkste wetenschappen die het milieu bestuderen zijn - wereldwijde ecologie, menselijke ecologie en natuurbehoud. Ze zijn gebaseerd op de gegevens van theoretische ecologie en gebruiken op grote schaal het concept van "antropogene factoren". Anthropos betekent in het Grieks "man", genos wordt vertaald als "oorsprong". Het woord "factor" komt van het Latijnse factor ("doen, produceren"). Dit is de naam van de voorwaarden die de processen beïnvloeden, hun drijvende kracht.

Elke menselijke impact op levende organismen, de hele omgeving zijn antropogene factoren. Er zijn zowel positieve als negatieve voorbeelden. Er zijn gevallen van gunstige veranderingen in de natuur in verband met instandhoudingsactiviteiten. 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 aangezicht van de aarde

Elk soort economische activiteit bevolking beïnvloedt de relatie tussen levende organismen en natuurlijke habitat, leidt vaak tot hun schending. In plaats van natuurlijke complexen en landschappen ontstaan ​​antropogene:

• velden, boomgaarden en boomgaarden;
• reservoirs, vijvers, kanalen;
• parken, bosgordels;
• culturele weiden.

De overeenkomsten van natuurlijke complexen die door de mens zijn gecreëerd, worden verder beïnvloed door antropogene, biotische en abiotische factoren van de omgeving. Voorbeelden: de vorming van woestijnen - op 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 anderen Natuurlijke omstandigheden. als de zenuwstelsel, in het bijzonder de hersenen, is de mens, dankzij de verbetering van de arbeidsmiddelen, zelf een factor geworden in evolutionaire en andere processen op aarde. Allereerst moeten we de beheersing van mechanische, elektrische en atoomenergie noemen. Als gevolg hiervan is er een belangrijke verandering geweest bovenste deel korst, verhoogde biogene migratie van atomen.

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 invloed van de mens op de biosfeer wordt in verband gebracht met maatregelen ter bescherming van het milieu. Herbebossing en bebossing, landschapsarchitectuur en verbetering van nederzettingen, acclimatisatie van dieren (zoogdieren, vogels, vissen) worden uitgevoerd.

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

Bovenstaande voorbeelden van antropogene omgevingsfactoren, menselijk ingrijpen in de natuur geven aan dat de impact zowel positief als negatief kan zijn. Deze kenmerken zijn voorwaardelijk, omdat een positieve invloed onder veranderde omstandigheden vaak het tegenovergestelde wordt, d.w.z. een negatieve connotatie krijgt. De activiteiten van de bevolking doen de natuur vaak kwaad dan goed. 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 "Mens en de biosfeer" goed. De belangrijkste taak was het bestuderen en voorkomen van nadelige veranderingen in de omgeving. In de afgelopen jaren zijn milieuorganisaties voor volwassenen en kinderen, wetenschappelijke instellingen zeer bezorgd over het behoud van de biologische diversiteit.

Hoe de gezondheid van het milieu te verbeteren?

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

Volgens de onderzoekers is zelfs het behoud van biologische diversiteit niet voldoende om de gezondheid van het milieu te waarborgen. Het kan ongunstig zijn voor het menselijk leven met zijn vroegere biodiversiteit, maar sterke straling, chemische en andere soorten vervuiling.

Er is een duidelijk verband tussen de gezondheid van de natuur, de mens en de mate van invloed van antropogene factoren. Om ze te verminderen negatieve impact het is nodig om een ​​nieuwe houding aan te nemen ten aanzien van het milieu, de verantwoordelijkheid voor het welvarende bestaan ​​van wilde dieren en het behoud van de biodiversiteit.

Antropogene factoren is een reeks invloeden van menselijke economische activiteit op de natuurlijke omgeving als leefgebied voor andere soorten.

Natuurlijke ecosystemen hebben een aanzienlijke veerkracht en veerkracht, wat helpt om periodieke verstoringen te verdragen en vaak vrij goed te herstellen na veel periodieke antropogene verstoringen. Ecosystemen zijn van nature aangepast aan dergelijke effecten.

Chronische (permanente) schendingen kunnen echter leiden tot uitgesproken en aanhoudende negatieve gevolgen, 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 organismen en antropogene stress kan voor hen een belangrijke beperkende factor zijn.

Antropogene stress van ecosystemen is verdeeld in twee groepen:

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

- chronische stress , waarbij schendingen van lage intensiteit lang aanhouden of vaak terugkeren, d.w.z. het is een "voortdurend storend" effect.

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

Resistente stabiliteit – het vermogen om onder belasting stabiel te blijven.

Elastische stabiliteit - het vermogen om snel te herstellen.

De chronische impact van antropogene factoren veroorzaakt significante veranderingen in de structuur en het functioneren van ecosystemen, die catastrofale gevolgen kunnen hebben. De effecten van chronische stress zijn moeilijker te beoordelen - soms kan het jaren duren voordat de effecten van stress zichtbaar worden. Zo duurde het jaren om een ​​verband te leggen tussen kanker en roken of chronische, zwakke ioniserende straling.

Als de mensheid zich de komende decennia niet inspant om het proces van aantasting van het milieu te beteugelen, 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 de fluctuatie van een factor waarbij organismen kunnen bestaan, wordt genoemd soort ecologische valentie . Organismen met een brede ecologische valentie worden eurybiont, met een smalle stenobiont.

Figuur 2. Vergelijking van relatieve tolerantiegrenzen van stenotherme en eurythermische organismen

(volgens Y. Odum, 1986)

Bij stenotherme soorten liggen het minimum, het optimum en het maximum dicht bij elkaar (Fig. 2). Stenobiontness en eurybiontness kenmerken verschillende soorten aanpassing van organismen om te overleven. Dus, in relatie tot temperatuur, worden eury- en stenotherme organismen onderscheiden, in relatie tot het zoutgehalte - eury- en stenohaline, in relatie tot licht - eury- en stenofotisch, in relatie tot voedsel - eury- en stenofageous.

De ecologische valentie van een soort is hoe breder, 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.

Zo kunnen organismen worden gekarakteriseerd als: ecologisch minimum , dus ecologisch maximum . Het bereik tussen deze twee waarden wordt genoemd limiet van tolerantie .

Elke voorwaarde die de tolerantiegrens benadert of overschrijdt, wordt een beperkende voorwaarde of beperkende factor genoemd. Een beperkende factor is een omgevingsfactor die verder gaat dan het uithoudingsvermogen van het organisme. De beperkende factor beperkt elke manifestatie van de vitale activiteit van het organisme. Met behulp van beperkende factoren wordt de toestand van organismen en ecosystemen gereguleerd.

De beperkende factor er kan niet alleen een tekort zijn, maar ook een overmaat van sommige factoren, bijvoorbeeld warmte, licht en water.In een stationaire toestand zal de beperkende stof die vitale stof zijn, waarvan de beschikbare hoeveelheden het dichtst bij de minimaal vereist. Dit concept staat bekend als: « Wet van het minimum van Liebig .

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 is gemaakt naar aanleiding van onderzoek naar de invloed van verschillende factoren op de plantengroei. Gebleken is dat planten vaak niet worden beperkt door die voedingsstoffen die in grote hoeveelheden nodig zijn (bijvoorbeeld CO 2 en water, die in overmaat zijn), maar door die welke in verwaarloosbare hoeveelheden nodig zijn (bijvoorbeeld zink), maar die ook heel weinig in het milieu voorkomen.

Liebig's wet van het "minimum" heeft twee hulp 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 begint het ecosysteem ook afhankelijk te worden van andere factoren.

2. Interactie van factoren - hoge concentratie of beschikbaarheid van één stof of factor kan de consumptiesnelheid van een nutriënt in een minimale hoeveelheid veranderen. Soms is een organisme in staat om, althans gedeeltelijk, een deficiënt element te vervangen door een ander chemisch nauwsluitend element.

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

Organismen kunnen een breed tolerantiebereik hebben voor de ene factor en een smal bereik voor een andere. Organismen met een brede tolerantie voor alle omgevingsfactoren zijn meestal het meest verspreid.

Het belang van het begrip beperkende factoren is dat het de ecoloog een aanknopingspunt biedt om met complexe situaties om te gaan. Bij de bestudering van ecosystemen moet de onderzoeker allereerst letten op 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 transformatie door de mens van natuurlijke omgevingsfactoren voor zijn eigen doeleinden en de creatie van nieuwe die voorheen niet in de natuur bestonden.

Het smelten van metalen uit ertsen en de productie van apparatuur is onmogelijk zonder het ontstaan ​​van hoge temperaturen, drukken en krachtige elektromagnetische velden. Het verkrijgen en behouden van hoge opbrengsten van landbouwgewassen vereist de productie van meststoffen en middelen voor chemische bescherming van planten tegen plagen en ziekteverwekkers. Moderne gezondheidszorg is ondenkbaar zonder chemo- en fysiotherapie. Deze voorbeelden kunnen worden vermenigvuldigd.

De verworvenheden van wetenschappelijke en technologische vooruitgang begonnen te worden gebruikt voor politieke en economische doeleinden, wat zich buitengewoon manifesteerde in het creëren van speciale omgevingsfactoren die een persoon en zijn eigendom beïnvloeden: van vuurwapens tot massale fysieke, chemische en biologische impact.

Aan de andere kant worden, naast dergelijke doelgerichte factoren, in het proces van exploitatie en verwerking van natuurlijke hulpbronnen, onvermijdelijk nevenchemische verbindingen en zones met hoge niveaus van fysieke factoren gevormd. In sommige gevallen kunnen deze processen krampachtig van aard zijn (bij ongevallen en rampen) met ernstige milieu- en materiële gevolgen. Daarom was het noodzakelijk om manieren en middelen te creëren om een ​​persoon te beschermen tegen gevaarlijke en schadelijke factoren.

In een vereenvoudigde vorm wordt een indicatieve classificatie van antropogene omgevingsfactoren weergegeven in Fig. 3.

Rijst. 3.

Classificatie van antropogene omgevingsfactoren

BOV - middelen voor chemische oorlogsvoering; Massamedia - massamedia.

Antropogene activiteit heeft een aanzienlijke invloed op klimatologische factoren, waardoor hun regimes veranderen. Zo kunnen massale emissies van vaste en vloeibare deeltjes in de atmosfeer door industriële ondernemingen het regime van de verspreiding van zonnestraling in de atmosfeer drastisch veranderen en de warmtetoevoer 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 sneeuw en ijs, verhoogt integendeel de absorptie, wat leidt tot hun intensieve smelting. Zo kan het mesoklimaat onder invloed van de mens drastisch veranderen: het is duidelijk dat het klimaat van Noord-Afrika in het verre verleden, toen het nog een enorme oase was, aanzienlijk verschilde van het huidige klimaat in de Sahara.

De wereldwijde gevolgen van antropogene activiteiten, die gepaard gaan met milieurampen, worden gewoonlijk teruggebracht tot twee hypothetische verschijnselen: broeikaseffect en nucleaire winter.

essence broeikaseffect bestaat uit het volgende. De zonnestralen dringen door de atmosfeer van de aarde naar het aardoppervlak. De ophoping van koolstofdioxide, stikstofoxiden, methaan, waterdamp, fluor-chloorkoolwaterstoffen (freonen) in de atmosfeer leidt er echter toe dat de thermische langgolvige straling van de aarde wordt geabsorbeerd door de atmosfeer. Dit leidt tot de ophoping van overtollige warmte in de oppervlaktelaag van lucht, d.w.z. de warmtebalans van de planeet wordt verstoord. Zo'n 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. Een dergelijke situatie kan, zoals zij geloven, al in de eerste helft van de eenentwintigste eeuw leiden. tot catastrofale klimaatverandering, in het bijzonder tot het massale smelten van gletsjers en de stijgende zeespiegel. Toenemende verbranding van fossiele brandstoffen leidt enerzijds tot een gestage, zij het langzame, toename van het CO 2 -gehalte in de atmosfeer en anderzijds tot de accumulatie (zij het nog steeds lokaal en verspreid) van atmosferische aërosol.

Er zijn discussies onder wetenschappers over welke gevolgen deze processen (opwarming of afkoeling) zullen hebben. Maar ongeacht standpunten, het is noodzakelijk om te onthouden dat de vitale activiteit van de menselijke samenleving, zoals V.I. Vernadsky, A.E. Fersman zei, een krachtige geologische en geochemische kracht wordt die aanzienlijk kan veranderen ecologische situatie Op wereldwijde schaal.

nucleaire winter wordt beschouwd als een mogelijk gevolg van nucleaire (inclusief lokale) oorlogen. Als resultaat nucleaire explosies en de onvermijdelijke branden daarna, zal de troposfeer verzadigd zijn met vaste deeltjes stof en as. De aarde zal gedurende vele weken en zelfs maanden worden afgesloten (afgeschermd) van de zonnestralen, d.w.z. de zogenaamde "nucleaire nacht" zal komen. Tegelijkertijd wordt door de vorming van stikstofoxiden de ozonlaag van de planeet vernietigd.

Het afschermen van de aarde tegen zonnestraling zal leiden tot een sterke temperatuurdaling met een onvermijdelijke daling van de opbrengsten, massale sterfte van levende organismen, waaronder mensen, door kou en honger. En die organismen die erin slagen deze situatie te overleven voordat de atmosferische transparantie is hersteld, zullen worden blootgesteld aan harde ultraviolette straling (vanwege de vernietiging van de ozonlaag), met een onvermijdelijke toename van de frequentie van kanker en genetische ziekten.

De processen die verband houden met de gevolgen van de nucleaire winter zijn momenteel het onderwerp van wiskundige en computermodellering door wetenschappers in veel landen. Maar de mensheid heeft ook een natuurlijk model van dergelijke verschijnselen, waardoor we ze heel serieus nemen.

De mens heeft praktisch 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) van begraving in de diepten van vloeibaar en vast industrieel afval. Dergelijke begrafenissen, evenals ondergrondse kernproeven, kunnen zogenaamde "geïnduceerde" aardbevingen veroorzaken.

Het is vrij duidelijk dat de temperatuurstratificatie van water een beslissende invloed heeft op de plaatsing van levende organismen in het water en op de overdracht en verspreiding van onzuiverheden afkomstig van industriële, landbouw- en huishoudelijke bedrijven.

De menselijke impact op het milieu komt uiteindelijk tot uiting in een verandering in het regime van vele biotische en abiotische factoren. Onder antropogene factoren zijn er factoren die een directe impact hebben op organismen (bijvoorbeeld visserij) en factoren die indirect van invloed zijn op organismen via een impact op het leefgebied (bijvoorbeeld milieuvervuiling, vernietiging van vegetatie, aanleg van dammen). De specificiteit van antropogene factoren ligt in de moeilijkheid om levende organismen daaraan aan te passen. Organismen hebben vaak geen adaptieve reacties op de werking van antropogene factoren omdat deze factoren niet inwerkten tijdens de evolutionaire ontwikkeling van de soort, of omdat de werking van deze factoren het aanpassingsvermogen van het organisme overschrijdt.