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Fattori antropogenici: esempi. Qual è il fattore antropico?

10 novembre 2014

La portata dell'attività umana è aumentata in modo incommensurabile negli ultimi centinaia di anni, il che significa che sono comparsi nuovi fattori di origine antropica. Esempi dell'impatto, del luogo e del ruolo dell'umanità nel cambiare l'ambiente: tutto ciò sarà discusso più avanti nell'articolo.

Qual è l'ambiente di vita?

La parte della natura terrestre in cui vivono gli organismi è il loro habitat. Le relazioni che sorgono in questo caso, lo stile di vita, la produttività e il numero delle creature sono studiate dall'ecologia. Si distinguono i componenti principali della natura: suolo, acqua e aria. Esistono organismi adattati a vivere in uno o tre ambienti, ad esempio le piante costiere.

I singoli elementi che interagiscono con gli esseri viventi e tra loro sono fattori ambientali. Ognuno di loro è insostituibile. Ma negli ultimi decenni i fattori antropici hanno acquisito un significato planetario. Anche se mezzo secolo fa non veniva prestata sufficiente attenzione all'influenza della società sulla natura, e 150 anni fa la stessa scienza dell'ecologia era agli inizi.

Cosa sono i fattori ambientali?

Le condizioni dell'ambiente naturale possono essere molto diverse: spazio, informazione, energia, chimica, climatica. Eventuali componenti naturali di origine fisica, chimica o biologica sono fattori ambientali. Colpiscono direttamente o indirettamente un singolo individuo biologico, una popolazione o l'intera biocenosi. Non ci sono meno fenomeni associati all'attività umana, ad esempio il fattore ansia. L'attività vitale degli organismi, lo stato delle biocenosi e l'involucro geografico sono influenzati da molti fattori antropogenici. Esempi:

un aumento dei gas serra nell’atmosfera porta al cambiamento climatico;
la monocoltura in agricoltura provoca l’insorgenza di alcuni parassiti;
gli incendi portano ad un cambiamento nelle comunità vegetali;
la deforestazione e la costruzione di centrali idroelettriche modificano il regime dei fiumi.

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Quali sono i fattori ambientali?

Le condizioni che influenzano gli organismi viventi e il loro habitat possono essere classificate in base alle loro proprietà in uno dei tre gruppi:

fattori inorganici o abiotici (radiazione solare, aria, temperatura, acqua, vento, salinità);
condizioni biotiche associate alla convivenza di microrganismi, animali e piante che si influenzano a vicenda e la natura inanimata;
fattori ambientali antropogenici: l'impatto cumulativo della popolazione terrestre sulla natura.

Tutti questi gruppi sono importanti. Ogni fattore ambientale è insostituibile. Ad esempio, l'abbondanza di acqua non reintegra la quantità di elementi minerali e luce necessari per la nutrizione delle piante.

Qual è il fattore antropico?

Le principali scienze che studiano l’ambiente sono l’ecologia globale, l’ecologia umana e la conservazione della natura. Si basano su dati dell’ecologia teorica e utilizzano ampiamente il concetto di “fattori antropici”. Anthropos significa "uomo" in greco e genos significa "origine". La parola “fattore” deriva dal latino factor (“fare, produrre”). Questo è il nome dato alle condizioni che influenzano i processi e la loro forza motrice.

Qualsiasi impatto umano sugli organismi viventi e sull’intero ambiente è un fattore antropico. Esistono esempi sia positivi che negativi. Ci sono casi di cambiamenti favorevoli nella natura dovuti ad attività ambientali. Ma più spesso la società ha un effetto negativo, a volte distruttivo, sulla biosfera.

Il posto e il ruolo del fattore antropico nel cambiare l'aspetto della Terra

Qualsiasi tipo di attività economica della popolazione influenza le connessioni tra gli organismi viventi e l'ambiente naturale, portando spesso alla loro interruzione. Al posto dei complessi e dei paesaggi naturali, sorgono quelli antropici:

campi, giardini e frutteti;
bacini idrici, stagni, canali;
parchi, cinture forestali;
pascoli coltivati.

Le somiglianze dei complessi naturali creati dall'uomo sono ulteriormente influenzate da fattori ambientali antropogenici, biotici e abiotici. Esempi: formazione di deserti - nelle piantagioni agricole; crescita eccessiva degli stagni.

In che modo l'uomo influenza la natura?

L'umanità, parte della biosfera terrestre, è stata per un lungo periodo completamente dipendente dalle condizioni naturali circostanti. Con lo sviluppo del sistema nervoso, in particolare del cervello, grazie al miglioramento degli strumenti, l'uomo stesso è diventato un fattore nei processi evolutivi e di altro tipo sulla Terra. Innanzitutto dobbiamo menzionare la padronanza dell'energia meccanica, elettrica e atomica. Di conseguenza, la parte superiore della crosta terrestre è cambiata in modo significativo e la migrazione biogenica degli atomi è aumentata.

Tutta la diversità dell'impatto della società sull'ambiente è dovuta a fattori antropici. Esempi di influenza negativa:

riduzione delle riserve minerarie;
deforestazione;
inquinamento del suolo;
caccia e pesca;
sterminio delle specie selvatiche.

L’impatto positivo dell’uomo sulla biosfera è associato a misure ambientali. Sono in corso attività di rimboschimento e rimboschimento, paesaggistica e miglioramento delle aree popolate e acclimatazione degli animali (mammiferi, uccelli, pesci).

Cosa si sta facendo per migliorare il rapporto tra uomo e biosfera?

Gli esempi sopra riportati di fattori ambientali di origine antropica e di intervento umano sulla natura indicano che l’impatto può essere positivo e negativo. Queste caratteristiche sono condizionali, perché un'influenza positiva in condizioni mutate spesso diventa il suo opposto, cioè acquisisce una connotazione negativa. Le attività della popolazione causano più spesso danni alla natura che benefici. Questo fatto è spiegato dalla violazione delle leggi naturali in vigore da milioni di anni.

Nel 1971, l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’Educazione, la Scienza e la Cultura (UNESCO) approvò il Programma biologico internazionale denominato “L’uomo e la biosfera”. Il suo compito principale era studiare e prevenire cambiamenti negativi nell'ambiente. Negli ultimi anni, le organizzazioni ambientaliste e le istituzioni scientifiche di adulti e bambini si sono preoccupate molto della preservazione della diversità biologica.

Come migliorare la salute dell’ambiente?

Abbiamo scoperto qual è il fattore antropogenico in ecologia, biologia, geografia e altre scienze. Notiamo che il benessere della società umana, la vita delle generazioni presenti e future di persone dipendono dalla qualità e dal grado di influenza dell'attività economica sull'ambiente. È necessario ridurre il rischio ambientale associato al ruolo sempre più negativo dei fattori antropici.

Secondo i ricercatori, anche preservare la biodiversità non è sufficiente per garantire un ambiente sano. Potrebbe essere sfavorevole per la vita umana con la sua precedente biodiversità, ma con forti radiazioni, sostanze chimiche e altri tipi di inquinamento.

La connessione tra la salute della natura, dell’uomo e il grado di influenza dei fattori antropici è evidente. Per ridurre il loro impatto negativo, è necessario formare un nuovo atteggiamento nei confronti dell'ambiente, la responsabilità per l'esistenza sicura della fauna selvatica e la conservazione della biodiversità.

vita?

Cosa sono i fattori ambientali?

Tutta la diversità dell'impatto della società sull'ambiente è dovuta a fattori antropici. Esempi di influenza negativa:

riduzione delle riserve minerarie;
deforestazione;
inquinamento del suolo;
caccia e pesca;
sterminio delle specie selvatiche.

Cosa si sta facendo per migliorare il rapporto tra uomo e biosfera?

Come migliorare la salute dell’ambiente?

Secondo i ricercatori questo non è nemmeno sufficiente a garantire un ambiente sano. Potrebbe essere sfavorevole per la vita umana con la sua precedente biodiversità, ma con forti radiazioni, sostanze chimiche e altri tipi di inquinamento.

La connessione tra la salute e il grado di influenza dei fattori antropici è evidente. Per ridurre il loro impatto negativo, è necessario formare un nuovo atteggiamento nei confronti dell'ambiente, la responsabilità per l'esistenza sicura della fauna selvatica e la conservazione della biodiversità.

Fattori antropogenici - un insieme di fattori ambientali causati da un'attività umana casuale o intenzionale durante il periodo della sua esistenza.

Tipi di fattori antropici:

· fisico - uso dell'energia nucleare, viaggi su treni e aerei, influenza del rumore e delle vibrazioni, ecc.;

· chimico - uso di fertilizzanti minerali e pesticidi, inquinamento dei gusci terrestri con rifiuti industriali e di trasporto; fumo, uso di alcol e droghe, uso eccessivo di farmaci;

· sociale - legati alle relazioni tra le persone e alla vita nella società.

· Negli ultimi decenni, l'impatto dei fattori antropici è aumentato notevolmente, il che ha portato all'emergere di problemi ambientali globali: l'effetto serra, le piogge acide, la distruzione delle foreste e la desertificazione dei territori, l'inquinamento dell'ambiente con sostanze nocive e un riduzione della diversità biologica del pianeta.

Habitat umano. I fattori antropogenici influenzano l’ambiente umano. Poiché è una creatura biosociale, distinguono tra habitat naturali e sociali.

Habitat naturale dà a una persona salute e materiale per il lavoro, è in stretta interazione con lui: una persona cambia costantemente l'ambiente naturale nel corso delle sue attività; l’ambiente naturale trasformato, a sua volta, influisce sugli esseri umani.

Una persona comunica costantemente con altre persone, entrando in rapporti interpersonali con loro, il che determina contesto sociale . La comunicazione può essere favorevole(contribuire allo sviluppo personale) e sfavorevole(che porta a sovraccarico psicologico e crolli, all'acquisizione di abitudini dannose - alcolismo, tossicodipendenza, ecc.).

Ambiente abiotico (fattori ambientali) - Questo è un insieme di condizioni nell'ambiente inorganico che influenzano il corpo. (Luce, temperatura, vento, aria, pressione, umidità, ecc.)

Ad esempio: accumulo di elementi tossici e chimici nel suolo, essiccazione dei corpi idrici durante la siccità, aumento delle ore diurne, intensa radiazione ultravioletta.

FATTORI ABIOTICI, vari fattori non legati agli organismi viventi.

Leggero - il fattore abiotico più importante a cui è associata tutta la vita sulla Terra. Ci sono tre regioni biologicamente disuguali nello spettro della luce solare; ultravioletto, visibile e infrarosso.

Tutte le piante in relazione alla luce possono essere suddivise nei seguenti gruppi:

■ piante che amano la luce - eliofite(dal greco “helios” - sole e pitone - pianta);

■ piante da ombra - sciofiti(dal greco “scia” - ombra e “phyton” - pianta);

■ piante tolleranti all'ombra – eliofite facoltative.

Temperatura sulla superficie terrestre dipende dalla latitudine geografica e dall'altitudine sul livello del mare. Inoltre, cambia con le stagioni dell'anno. A questo proposito, gli animali e le piante presentano vari adattamenti alle condizioni di temperatura. Nella maggior parte degli organismi, i processi vitali si verificano nell'intervallo compreso tra -4°С e +40…45°С

La termoregolazione più avanzata è apparsa solo in vertebrati superiori - uccelli e mammiferi, fornendo loro un'ampia distribuzione in tutte le zone climatiche. Erano chiamati organismi omeotermici (dal greco g o m o yo s - uguali).

7. Il concetto di popolazione. Struttura, sistema, caratteristiche e dinamica delle popolazioni. Omeostasi delle popolazioni.

9. Il concetto di nicchia ecologica. Legge dell'esclusione competitiva G. F. Gause.

nicchia ecologica- questa è la totalità di tutte le connessioni di una specie con il suo habitat che garantiscono l'esistenza e la riproduzione degli individui di una determinata specie in natura.
Il termine nicchia ecologica fu proposto nel 1917 da J. Grinnell per caratterizzare la distribuzione spaziale dei gruppi ecologici intraspecifici.
Inizialmente il concetto di nicchia ecologica era vicino al concetto di habitat. Ma nel 1927 C. Elton definì una nicchia ecologica come la posizione di una specie in una comunità, sottolineando la particolare importanza delle relazioni trofiche. L'ecologo domestico G.F. Gause ha ampliato questa definizione: una nicchia ecologica è il posto di una specie in un ecosistema.
Nel 1984, S. Spurr e B. Barnes identificarono tre componenti di una nicchia: spaziale (dove), temporale (quando) e funzionale (come). Questo concetto di nicchia sottolinea l'importanza delle componenti spaziali e temporali della nicchia, compresi i suoi cambiamenti stagionali e diurni, tenendo conto dei bioritmi circan e circadiani.

Viene spesso utilizzata una definizione figurativa di nicchia ecologica: un habitat è l'indirizzo di una specie e una nicchia ecologica è la sua professione (Yu. Odum).

Il principio di esclusione competitiva; (=Teorema di Garza; =Legge di Garza)
Il principio di esclusione di Gause – in ecologia – è una legge secondo la quale due specie non possono esistere nella stessa area se occupano la stessa nicchia ecologica.

In connessione con questo principio, con possibilità limitate di separazione spazio-temporale, una delle specie sviluppa una nuova nicchia ecologica o scompare.
Il principio di esclusione competitiva contiene due disposizioni generali relative alle specie simpatriche:

1) se due specie occupano la stessa nicchia ecologica, allora è quasi certo che una di esse è superiore all'altra in questa nicchia e alla fine sostituirà le specie meno adattate. O, più brevemente, “la coesistenza tra concorrenti perfetti è impossibile” (Hardin, 1960*). La seconda posizione segue dalla prima;

2) se due specie coesistono in uno stato di equilibrio stabile, allora devono essere differenziate ecologicamente in modo da poter occupare nicchie diverse. ,

Il principio di esclusione competitiva può essere trattato in diversi modi: come un assioma e come una generalizzazione empirica. Se lo consideriamo come un assioma, allora è logico, coerente e risulta essere molto euristico. Se la consideriamo come una generalizzazione empirica, è valida entro ampi limiti, ma non universale.
Componenti aggiuntivi
La competizione interspecifica può essere osservata in popolazioni miste di laboratorio o in comunità naturali. Per fare ciò, è sufficiente rimuovere artificialmente una specie e monitorare se si verificano cambiamenti nell'abbondanza di un'altra specie simpatrica con esigenze ecologiche simili. Se l'abbondanza di quest'altra specie aumenta dopo l'eliminazione della prima specie, allora possiamo concludere che in precedenza era stata soppressa dalla competizione interspecifica.

Questo risultato è stato ottenuto in popolazioni miste di laboratorio di Paramecium aurelia e P. caudatum (Gause, 1934*) e in comunità naturali litorali di cirripedi (Chthamalus e Balanus) (Connell, 1961*), nonché in una serie di studi relativamente recenti , ad esempio sui saltatori sacculati e sulle salamandre senza polmoni (Lemen e Freeman, 1983; Hairston, 1983*).

La competizione interspecifica si manifesta in due aspetti generali, che possono essere chiamati concorrenza di consumo e concorrenza di interferenza. Il primo aspetto è l’uso passivo della stessa risorsa da parte di specie diverse.

Ad esempio, una competizione passiva o non aggressiva per le limitate risorse di umidità del suolo è molto probabile tra le diverse specie di arbusti in una comunità desertica. Le specie di Geospiza e altri fringuelli terrestri delle Isole Galapagos competono per il cibo, e questa competizione è un fattore importante che determina la loro distribuzione ecologica e geografica su diverse isole (Lack, 1947; B. R. Grant, P. R. Grant, 1982; P. R. Grant, 1986 * ) .

Il secondo aspetto, spesso sovrapposto al primo, è la soppressione diretta di una specie da parte di un’altra specie in competizione con essa.

Le foglie di alcune specie vegetali producono sostanze che penetrano nel terreno e inibiscono la germinazione e la crescita delle piante vicine (Muller, 1966; 1970; Whittaker, Feeny, 1971*). Negli animali, la soppressione di una specie da parte di un'altra può essere ottenuta attraverso comportamenti aggressivi o affermazioni di superiorità basate su minacce di attacco. Nel deserto del Mojave (California e Nevada), la pecora bighorn autoctona (Ovis sapadensis) e l'asino selvatico (Equus asinus) competono per l'acqua e il cibo. Negli scontri diretti, gli asini prevalgono sugli arieti: quando gli asini si avvicinano alle fonti d'acqua occupate dagli arieti, questi ultimi cedono loro il passo, e talvolta addirittura abbandonano l'area (Laycock, 1974; vedi anche Monson e Summer, 1980*).

La competizione di sfruttamento ha ricevuto molta attenzione nell’ecologia teorica, ma come sottolinea Hairston (1983*), la concorrenza di interferenza è probabilmente più vantaggiosa per qualsiasi specie.

10. Catene alimentari, reti alimentari, livelli trofici. Piramidi ecologiche.

11. Il concetto di ecosistema. Cambiamenti ciclici e direzionali negli ecosistemi. Struttura e produttività biologica degli ecosistemi.

12. Agroecosistemi e loro caratteristiche. Stabilità e instabilità degli ecosistemi.

13. Ecosistemi e biogeocenosi. La teoria della biogeocenologia di V. N. Sukachev.

14. Dinamiche e problemi di stabilità degli ecosistemi. Successione ecologica: classificazione e tipologie.

15. Biosfera come il più alto livello di organizzazione dei sistemi viventi. Confini della biosfera.

La biosfera è un guscio organizzato e definito della crosta terrestre associato alla vita”. La base del concetto di biosfera è l’idea di materia vivente. Più del 90% di tutta la materia vivente è costituita da vegetazione terrestre.

La principale fonte di sostanze biochimiche. Attività degli organismi: l'energia solare utilizzata nel processo di fotosintesi è verde. Piante e alcuni microrganismi. Per creare organico una sostanza che fornisce cibo ed energia ad altri organismi. La fotosintesi ha portato all'accumulo di ossigeno libero nell'atmosfera, alla formazione di uno strato di ozono che protegge dalle radiazioni ultraviolette e cosmiche. Mantiene la moderna composizione del gas dell'atmosfera. Gli organismi viventi e il loro habitat formano sistemi biogeocenosi integrali.

Il più alto livello di organizzazione della vita sul pianeta Terra è la biosfera. Questo termine fu introdotto nel 1875. Fu utilizzato per la prima volta dal geologo austriaco E. Suess. Tuttavia, la dottrina della biosfera come sistema biologico è apparsa negli anni '20 di questo secolo, il suo autore è lo scienziato sovietico V.I. Vernadsky. La biosfera è il guscio della Terra in cui esistevano ed esistono gli organismi viventi e nella cui formazione hanno svolto e continuano a svolgere un ruolo importante. La biosfera ha i suoi confini, determinati dalla diffusione della vita. VI Vernadsky ha distinto tre sfere della vita nella biosfera:

L'atmosfera è il guscio gassoso della Terra. Non è interamente abitato dalla vita; la radiazione ultravioletta ne impedisce la diffusione. Il confine della biosfera nell'atmosfera si trova ad un'altitudine di circa 25-27 km, dove si trova lo strato di ozono, che assorbe circa il 99% dei raggi ultravioletti. Il più popolato è lo strato terrestre dell'atmosfera (1-1,5 km, e in montagna fino a 6 km sul livello del mare).
La litosfera è il guscio solido della Terra. Inoltre non è completamente popolato da organismi viventi. Diffondere
L'esistenza della vita qui è limitata dalla temperatura, che aumenta gradualmente con la profondità e, quando raggiunge i 100°C, provoca il passaggio dell'acqua dallo stato liquido a quello gassoso. La profondità massima alla quale si trovano gli organismi viventi nella litosfera è di 4 - 4,5 km. Questo è il confine della biosfera nella litosfera.
3. L'idrosfera è il guscio liquido della Terra. È completamente popolato di vita. Vernadsky ha tracciato il confine della biosfera nell'idrosfera sotto il fondo dell'oceano, perché il fondo è il prodotto dell'attività vitale degli organismi viventi.
La biosfera è un gigantesco sistema biologico che comprende un'enorme varietà di componenti costitutivi, estremamente difficili da caratterizzare individualmente. Vernadsky ha proposto che tutto ciò che fa parte della biosfera venga combinato in gruppi a seconda della natura dell'origine della sostanza. Ha identificato sette gruppi di materia: 1) la materia vivente è la totalità di tutti i produttori, consumatori e decompositori che abitano la biosfera; 2) la materia inerte è un insieme di sostanze alla cui formazione non hanno partecipato gli organismi viventi; questa sostanza si è formata prima della comparsa della vita sulla Terra (montagne, rocce, eruzioni vulcaniche); 3) una sostanza biogenica è un insieme di sostanze che sono formate dagli organismi stessi o sono prodotti della loro attività vitale (carbone, petrolio, calcare, torba e altri minerali); 4) la materia bioinerte è una sostanza che rappresenta un sistema di equilibrio dinamico tra materia vivente e materia inerte (suolo, crosta disgregata); 5) una sostanza radioattiva è la totalità di tutti gli elementi isotopici che si trovano in uno stato di decadimento radioattivo; 6) la sostanza degli atomi sparsi è la totalità di tutti gli elementi che sono allo stato atomico e non fanno parte di nessun'altra sostanza; 7) la materia cosmica è un insieme di sostanze che entrano nella biosfera dallo spazio e sono di origine cosmica (meteoriti, polvere cosmica).
Vernadsky credeva che la materia vivente svolgesse il principale ruolo trasformativo nella biosfera.

16. Il ruolo dell'uomo nell'evoluzione della biosfera. L'influenza dell'attività umana sui processi moderni nella biosfera.

17. Materia vivente della biosfera secondo V.I. Vernadsky, le sue caratteristiche Il concetto di noosfera secondo V.I. Vernadsky.

18. Concetto, cause e principali tendenze della moderna crisi ambientale.

19. Riduzione della diversità genetica, perdita del pool genetico. Crescita demografica e urbanizzazione.

20. Classificazione delle risorse naturali. Risorse naturali esauribili e inesauribili.

Le risorse naturali sono: --- esauribili - divise in non rinnovabili, relativamente rinnovabili (suolo, foreste), rinnovabili (animali). --- inesauribile – aria, energia solare, acqua, suolo

21. Fonti ed entità dell'inquinamento atmosferico. Precipitazione acida.

22. Risorse energetiche del mondo. Risorse di energia alternativa.

23. Effetto serra. Condizioni dello schermo dell'ozono.

24. Breve descrizione del ciclo del carbonio. Stagnazione della circolazione.

25. Ciclo dell'azoto. Fissatori di azoto. Una breve descrizione di.

26. Il ciclo dell'acqua in natura. Una breve descrizione di.

27. Definizione del ciclo biogeochimico. Elenco dei cicli principali.

28. Flusso energetico e cicli dei nutrienti in un ecosistema (schema).

29. Elenco dei principali fattori di formazione del suolo (secondo Dokuchaev).

30. “Successione ecologica”. "Comunità Climax" Definizioni. Esempi.

31. Principi fondamentali della struttura naturale della biosfera.

32. "Libro rosso" internazionale. Tipologie di aree naturali.

33. Le principali zone climatiche del globo (un breve elenco secondo G. Walter).

34. Inquinamento delle acque oceaniche: scala, composizione degli inquinanti, conseguenze.

35. Deforestazione: portata, conseguenze.

36. Il principio di dividere l'ecologia umana in ecologia dell'uomo come organismo ed ecologia sociale. Ecologia umana come autecologia dell'organismo.

37. Inquinamento biologico dell'ambiente. MPC.

38. Classificazione degli inquinanti scaricati nei corpi idrici.

39. Fattori ambientali che causano malattie degli organi digestivi, degli organi circolatori e possono causare neoplasie maligne.

40. Razionamento: concetto, tipologie, concentrazioni massime ammissibili “Smog”: concetto, ragioni della sua formazione, danno.

41. Esplosione demografica e pericolo per lo stato attuale della biosfera. L'urbanizzazione e le sue conseguenze negative.

42. Il concetto di “sviluppo sostenibile”. Prospettive del concetto di “sviluppo sostenibile” per la popolazione del “miliardo d’oro” dei paesi economicamente sviluppati.

43. Riserve: funzioni e significati. Tipi di riserve naturali e loro numero nella Federazione Russa, Stati Uniti, Germania, Canada.

Fattori antropogenici (definizione ed esempi). La loro influenza sui fattori biotici e abiotici dell'ambiente naturale

degrado antropico del suolo naturale

I fattori antropogenici sono cambiamenti nell’ambiente naturale che si sono verificati come risultato di attività economiche e di altre attività umane. Cercando di rifare la natura per adattarla ai propri bisogni, l'uomo trasforma l'habitat naturale degli organismi viventi, influenzandone la vita. I fattori antropogenici includono i seguenti tipi:

1. Prodotto chimico.

2. Fisico.

3. Biologico.

4. Sociale.

I fattori chimici di origine antropica includono l'uso di fertilizzanti minerali e sostanze chimiche tossiche per i campi di lavorazione, nonché l'inquinamento di tutti i gusci della terra con i trasporti e i rifiuti industriali. I fattori fisici includono l’uso dell’energia nucleare, l’aumento dei livelli di rumore e vibrazioni come risultato dell’attività umana, in particolare quando si utilizzano una varietà di veicoli. I fattori biologici sono cibo. Tra questi rientrano anche gli organismi che possono vivere nel corpo umano o quelli per i quali l'uomo costituisce potenzialmente cibo. I fattori sociali sono determinati dalla convivenza delle persone nella società e dalle loro relazioni. L’influenza umana sull’ambiente può essere diretta, indiretta e complessa. L'influenza diretta dei fattori antropogenici si verifica con una forte esposizione a breve termine a uno qualsiasi di essi. Ad esempio, durante lo sviluppo di un'autostrada o la posa di binari ferroviari attraverso una foresta, la caccia commerciale stagionale in una determinata area, ecc. L’impatto indiretto si manifesta con i cambiamenti nei paesaggi naturali dovuti all’attività economica umana di bassa intensità per un lungo periodo di tempo. Allo stesso tempo, vengono influenzati il clima, la composizione fisica e chimica dei corpi idrici, la struttura dei suoli, la struttura della superficie terrestre e la composizione della fauna e della flora. Ciò accade, ad esempio, durante la costruzione di un impianto metallurgico vicino a una ferrovia senza l'uso degli impianti di trattamento necessari, il che porta all'inquinamento dell'ambiente con rifiuti liquidi e gassosi. Successivamente muoiono gli alberi nelle vicinanze, gli animali rischiano di essere avvelenati da metalli pesanti, ecc. Il complesso impatto di fattori diretti e indiretti comporta la graduale comparsa di pronunciati cambiamenti ambientali, che possono essere dovuti alla rapida crescita della popolazione, all'aumento del numero di bestiame e animali che vivono vicino alle abitazioni umane (ratti, scarafaggi, corvi, ecc.), aratura di nuove terre, ingresso di impurità nocive nei corpi idrici, ecc. In una situazione del genere, solo gli organismi viventi in grado di adattarsi alle nuove condizioni di esistenza possono sopravvivere in un paesaggio mutato. Nel XX e X secolo, i fattori antropici acquisirono grande importanza nel cambiamento delle condizioni climatiche, nella struttura dei suoli e nella composizione dell'aria atmosferica, dei corpi idrici salati e dolci, nella riduzione dell'area delle foreste e nell'estinzione di molti rappresentanti di la flora e la fauna. I fattori biotici (a differenza dei fattori abiotici, che coprono tutti i tipi di azioni di natura inanimata) sono un insieme di influenze dell'attività vitale di alcuni organismi sull'attività vitale di altri, nonché sull'ambiente inanimato. In quest'ultimo caso si tratta della capacità degli organismi stessi di influenzare in una certa misura le proprie condizioni di vita. Ad esempio, in una foresta, sotto l'influenza della copertura vegetale, si crea uno speciale microclima o microambiente, dove, rispetto a un habitat aperto, si crea il proprio regime di temperatura e umidità: in inverno è parecchi gradi più caldo, in estate è più fresco e più umido. Un microambiente speciale viene creato anche negli alberi, nelle tane, nelle caverne, ecc. Da segnalare le condizioni del microambiente sotto il manto nevoso, che è già di natura prettamente abiotica. A causa dell'effetto riscaldante della neve, che è più efficace quando il suo spessore è di almeno 50-70 cm, piccoli animali - i roditori - vivono in inverno alla sua base, in uno strato di circa 5 centimetri. Le condizioni di temperatura per loro qui sono favorevoli (da 0° a - 2°C). Grazie allo stesso effetto, le piantine di cereali invernali - segale e grano - vengono conservate sotto la neve. Anche grandi animali - cervi, alci, lupi, volpi, lepri - si nascondono nella neve dalle forti gelate - sdraiandosi nella neve per riposare. I fattori abiotici (fattori di natura inanimata) includono:

L'insieme delle proprietà fisiche e chimiche del suolo e delle sostanze inorganiche (H20, CO2, O2) che partecipano al ciclo;

Composti organici che collegano le parti biotiche e abiotiche, l'aria e gli ambienti acquatici;

Fattori climatici (temperature minime e massime alle quali possono esistere gli organismi, luce, latitudine dei continenti, macroclima, microclima, umidità relativa, pressione atmosferica).

Conclusione: pertanto, è stato stabilito che i fattori antropogenici, abiotici e biotici dell'ambiente naturale sono correlati. I cambiamenti in uno dei fattori comportano cambiamenti in entrambi gli altri fattori dell'ambiente naturale e nell'ambiente ecologico stesso.

Fattori antropogenici, loro influenza sugli organismi.

Fattori antropogenici- si tratta di forme di attività umana che influenzano gli organismi viventi e le condizioni del loro habitat: taglio, aratura, irrigazione, pascolo, costruzione di bacini idrici, condotte acqua-olio-gas, posa di strade, linee elettriche, ecc. L'impatto dell'attività umana sugli organismi viventi e sulle loro condizioni ambientali gli habitat possono essere diretti e indiretti. Ad esempio, l'abbattimento di alberi in una foresta durante la raccolta del legname ha un impatto diretto sugli alberi abbattuti (abbattimento, rimozione di rami, segatura, rimozione, ecc.) e allo stesso tempo ha un impatto indiretto sulle piante della chioma degli alberi, modificando le condizioni del loro habitat: illuminazione, temperatura, circolazione dell’aria, ecc. Nella zona di taglio, a causa dei cambiamenti delle condizioni ambientali, le piante che amano l'ombra e tutti gli organismi ad esse associati non potranno più vivere e svilupparsi. Tra i fattori abiotici si distinguono fattori climatici (illuminazione, temperatura, umidità, vento, pressione, ecc.) e idrografici (acqua, corrente, salinità, flusso stazionario, ecc.).

I fattori che influenzano gli organismi e le condizioni del loro habitat cambiano durante il giorno, la stagione dell'anno e l'anno (temperatura, precipitazioni, illuminazione, ecc.). Pertanto si distinguono cambiando regolarmente E nasce spontaneamente ( fattori inattesi). I fattori che cambiano regolarmente sono chiamati fattori periodici. Questi includono il cambiamento del giorno e della notte, le stagioni, il flusso e il riflusso, ecc. Gli organismi viventi si sono adattati agli effetti di questi fattori come risultato di una lunga evoluzione. I fattori che emergono spontaneamente sono detti non periodici. Questi includono eruzioni vulcaniche, inondazioni, incendi, colate di fango, attacchi di predatori alle prede, ecc. Gli organismi viventi non sono adattati agli effetti di fattori non periodici e non hanno alcun adattamento. Pertanto, portano alla morte, alle lesioni e alle malattie degli organismi viventi e distruggono i loro habitat.

Le persone spesso utilizzano fattori non periodici a proprio vantaggio. Ad esempio, per migliorare la rigenerazione dell'erba nei pascoli e nei campi di fieno, organizza degli incendi in primavera, ad es. dà fuoco alla vecchia vegetazione; Usando pesticidi ed erbicidi, distrugge i parassiti delle colture agricole, le erbacce dei campi e dei giardini, distrugge i microrganismi patogeni, i batteri e gli invertebrati, ecc.

Un insieme di fattori dello stesso tipo costituisce il livello superiore dei concetti. Il livello più basso di concetti è associato alla conoscenza dei singoli fattori ambientali (Tabella 3).

Tabella 3 - Livelli del concetto di “fattore ecologico”

Nonostante l’ampia varietà di fattori ambientali, è possibile identificare una serie di modelli generali nella natura del loro impatto sugli organismi e nelle risposte degli esseri viventi.

Legge dell'ottimale. Ogni fattore ha solo certi limiti di influenza positiva sugli organismi. Si chiama la forza d'influenza benefica zona di fattore ambientale ottimale o semplicemente ottimale per gli organismi di questa specie (Fig. 5).

Figura 5 – Dipendenza dei risultati dell'azione di un fattore ambientale dalla sua intensità

Maggiore è la deviazione dall'ottimale, più pronunciato è l'effetto inibitorio di questo fattore sugli organismi ( zona pessima). I valori massimi e minimi trasferibili di un fattore sono punti critici, oltre i quali l’esistenza non è più possibile e sopraggiunge la morte. Vengono chiamati i limiti di resistenza tra i punti critici valenza ecologica esseri viventi in relazione ad uno specifico fattore ambientale. I punti che lo limitano, ad es. le temperature massime e minime adatte alla vita sono i limiti di stabilità. Tra la zona ottimale e i limiti di stabilità, la pianta sperimenta uno stress crescente, ad es. stiamo parlando di zone di stress, o zone di oppressione all’interno dell’intervallo di stabilità. Quando ci allontaniamo dall'ottimale, alla fine, una volta raggiunti i limiti della stabilità dell'organismo, si verifica la sua morte.

Le specie la cui esistenza richiede condizioni ambientali rigorosamente definite vengono chiamate specie poco resistenti stenobionte(valenza ambientale ristretta) , e quelli che riescono ad adattarsi alle diverse condizioni ambientali sono resistenti - euribionte(ampia valenza ambientale) (Fig. 6).

Figura 6 – Plasticità ecologica delle specie (secondo Yu. Odum, 1975)

Euribiontismo contribuisce all’ampia distribuzione delle specie. Stenobiontismo di solito ne limita la portata.

L'atteggiamento degli organismi nei confronti delle fluttuazioni di un particolare fattore è espresso aggiungendo il prefisso eury- o steno- al nome del fattore. Ad esempio, in relazione alla temperatura, si distinguono gli organismi euri- e stenotermici, in relazione alla concentrazione di sale - euri- e stenoalini, in relazione alla luce - euri- e stenotermici, ecc.

Legge del minimo di J. Liebig. L’agronomo tedesco J. Liebig nel 1870 fu il primo a stabilire che il raccolto (prodotto) dipende dal fattore che si trova al minimo nell’ambiente, e formulò la legge del minimo, che recita: “la sostanza che è al minimo minimo controlla il raccolto e ne determina la pezzatura e la stabilità nel tempo."

Nel formulare la legge Liebig aveva in mente l'impatto limitato sulle piante degli elementi chimici vitali presenti nel loro habitat in quantità piccole e variabili. Questi elementi sono chiamati oligoelementi. Questi includono: rame, zinco, ferro, boro, silicio, molibdeno, vanadio, cobalto, cloro, iodio, sodio. I microelementi, come le vitamine, agiscono come catalizzatori; gli elementi chimici fosforo, potassio, calcio, magnesio, zolfo, necessari agli organismi in numero relativamente elevato, sono chiamati macroelementi. Ma se il suolo contiene più di questi elementi di quanto sia necessario per il normale funzionamento degli organismi, anche questi sono limitanti. Pertanto, l'ambiente degli organismi viventi dovrebbe contenere tanti micro e macroelementi necessari per la loro normale esistenza e attività vitale. Una variazione del contenuto di micro e macroelementi verso una diminuzione o un aumento rispetto alla quantità richiesta limita l'esistenza degli organismi viventi.

I fattori ambientali limitanti determinano l’area geografica di una specie. La natura di questi fattori può essere diversa. Pertanto, lo spostamento della specie verso nord può essere limitato dalla mancanza di calore e verso le zone desertiche dalla mancanza di umidità o da temperature troppo elevate. Le relazioni biotiche possono anche fungere da fattori limitanti per la distribuzione, ad esempio l'occupazione di un determinato territorio da parte di un concorrente più forte o la mancanza di impollinatori per le piante.

Legge di tolleranza di W. Shelford. Qualsiasi organismo in natura è in grado di resistere agli effetti di fattori periodici, sia nella direzione della diminuzione che nella direzione del loro aumento, fino a un certo limite in un certo tempo. Sulla base di questa capacità degli organismi viventi, lo zoologo americano V. Shelford nel 1913 formulò la legge della tolleranza (dal latino "tolerantica" - pazienza: la capacità di un organismo di tollerare l'influenza dei fattori ambientali fino a un certo limite), che afferma: “L’assenza o l’impossibilità di sviluppare un ecosistema è determinata non solo dalla mancanza (quantitativa o qualitativa), ma anche dall’eccesso di uno qualsiasi dei fattori (luce, calore, acqua), il cui livello può essere vicino a i limiti tollerati da un dato organismo”. Questi due limiti: il minimo ecologico e il massimo ecologico, agli effetti dei quali un organismo vivente può resistere, sono chiamati limiti di tolleranza (tolleranza), ad esempio, se un determinato organismo è in grado di vivere a una temperatura di 30 ° C a - 30 ° C, quindi il limite della sua tolleranza rientra in queste temperature limite

Gli eurobionti, a causa della loro ampia tolleranza, o ampia ampiezza ecologica, sono diffusi, più resistenti ai fattori ambientali, cioè più resilienti. Le deviazioni dell'influenza dei fattori dall'ottimale deprimono l'organismo vivente. La valenza ecologica di alcuni organismi è ristretta (ad esempio il leopardo delle nevi, il noce, all'interno della zona temperata), mentre per altri è ampia (ad esempio lupo, volpe, lepre, canna, dente di leone, ecc.).

Dopo la scoperta di questa legge furono condotti numerosi studi, grazie ai quali divennero noti i limiti dell'esistenza di molte piante e animali. Un esempio di ciò è l’effetto degli inquinanti atmosferici sul corpo umano. A valori di concentrazione di C anni, una persona muore, ma cambiamenti irreversibili nel suo corpo si verificano a concentrazioni significativamente più basse: C lim. Di conseguenza, il vero range di tolleranza è determinato da questi indicatori. Ciò significa che devono essere determinati sperimentalmente per ciascun inquinante o qualsiasi composto chimico dannoso e non consentire il superamento del suo contenuto in un ambiente specifico. Nella protezione sanitaria dell'ambiente non sono importanti i limiti inferiori di resistenza alle sostanze nocive, ma i limiti superiori, perché L'inquinamento ambientale è un eccesso della resistenza del corpo. Viene stabilito un compito o una condizione: la concentrazione effettiva dell'inquinante C infatti non deve superare C lim. Con i fatti< С лим. С ¢ лим является предельно допустимой концентрации С ПДК или ПДК.

Interazione di fattori. La zona ottimale e i limiti di resistenza degli organismi in relazione a qualsiasi fattore ambientale possono spostarsi a seconda della forza e in quale combinazione agiscono contemporaneamente altri fattori. Ad esempio, il calore è più facile da sopportare nell’aria secca, ma non nell’aria umida. Il rischio di congelamento è significativamente più elevato con tempo freddo e vento forte che con tempo calmo . Pertanto, lo stesso fattore in combinazione con altri ha impatti ambientali diversi. Viene creato l'effetto di sostituzione parziale dei fattori. Ad esempio, l’avvizzimento delle piante può essere fermato sia aumentando la quantità di umidità nel terreno sia abbassando la temperatura dell’aria, riducendo così l’evaporazione.

Tuttavia, la compensazione reciproca dei fattori ambientali presenta alcuni limiti ed è impossibile sostituirne completamente uno con un altro. L’estremo deficit di calore nei deserti polari non può essere compensato né dall’abbondanza di umidità né dall’illuminazione 24 ore su 24. .

Gruppi di organismi viventi in relazione ai fattori ambientali:

Luce o radiazione solare. Tutti gli organismi viventi necessitano di energia proveniente dall'esterno per svolgere i processi vitali. La sua fonte principale è la radiazione solare, che rappresenta circa il 99,9% del bilancio energetico totale della Terra. Albedo– frazione di luce riflessa.

I processi più importanti che si verificano nelle piante e negli animali con la partecipazione della luce:

Fotosintesi. In media, l'1-5% della luce che cade sulle piante viene utilizzata per la fotosintesi. La fotosintesi è la fonte di energia per il resto della catena alimentare. La luce è necessaria per la sintesi della clorofilla. A questo sono associati tutti gli adattamenti delle piante in relazione alla luce: mosaico fogliare (Fig. 7), distribuzione delle alghe nelle comunità acquatiche attraverso gli strati d'acqua, ecc.

In base ai requisiti per le condizioni di illuminazione, è consuetudine dividere le piante nei seguenti gruppi ecologici:

Fotofilo O eliofite– piante di ambienti aperti, costantemente ben illuminati. I loro adattamenti alla luce sono i seguenti: piccole foglie, spesso sezionate, possono rivolgere i bordi verso il sole a mezzogiorno; le foglie sono più spesse e possono essere ricoperte da una cuticola o da uno strato ceroso; le cellule dell'epidermide e del mesofillo sono più piccole, il parenchima a palizzata è multistrato; gli internodi sono corti, ecc.

Amante dell'ombra O sciofiti– piante degli strati inferiori di boschi ombrosi, grotte e piante di acque profonde; Non tollerano la forte luce proveniente dalla luce solare diretta. Può fotosintetizzare anche in condizioni di luce molto scarsa; le foglie sono di colore verde scuro, grandi e sottili; il parenchima a palizzata è monostrato e rappresentato da cellule più grandi; il mosaico fogliare è chiaramente espresso.

Tollerante all'ombra O eliofite facoltative– può tollerare più o meno ombra, ma cresce bene alla luce; Si adattano più facilmente di altre piante sotto l'influenza delle mutevoli condizioni di illuminazione. Questo gruppo comprende erbe e arbusti forestali e di prato. Gli adattamenti si formano in base alle condizioni di illuminazione e possono essere ricostruiti quando il regime di luce cambia (Fig. 8). Un esempio sono le conifere, che crescono in spazi aperti e sotto la chioma della foresta.

Traspirazione- il processo di evaporazione dell'acqua da parte delle foglie delle piante per ridurre la temperatura. Circa il 75% della radiazione solare che cade sulle piante viene spesa per l'evaporazione dell'acqua e quindi migliora la traspirazione; questo è importante in relazione al problema della conservazione dell'acqua.

Fotoperiodismo. Importante per sincronizzare la vita e il comportamento di piante e animali (soprattutto la loro riproduzione) con le stagioni. Il fototropismo e la fotonastia nelle piante sono importanti per fornire alle piante luce sufficiente. La fototassi negli animali e nelle piante unicellulari è necessaria per trovare un habitat adatto.

Visione animale. Una delle funzioni sensoriali più importanti. Il concetto di luce visibile è diverso per i diversi animali. I serpenti a sonagli vedono la porzione infrarossa dello spettro; le api sono più vicine alla regione dell'ultravioletto. Negli animali che vivono in luoghi dove la luce non penetra, gli occhi possono essere completamente o parzialmente ridotti. Gli animali che conducono uno stile di vita notturno o crepuscolare non distinguono bene i colori e vedono tutto in bianco e nero; inoltre, in tali animali la dimensione degli occhi è spesso ipertrofica. La luce, come mezzo di orientamento, gioca un ruolo importante nella vita degli animali. Durante la migrazione, molti uccelli si orientano a vista, sfruttando il sole o le stelle. Alcuni insetti, come le api, hanno la stessa capacità.

Altri processi. Sintesi della vitamina D nell'uomo. Tuttavia, l’esposizione a lungo termine ai raggi ultravioletti può causare danni ai tessuti, soprattutto negli animali; in relazione a ciò, sono stati sviluppati dispositivi di protezione: pigmentazione, reazioni comportamentali di evitamento, ecc. La bioluminescenza, cioè la capacità di brillare, svolge un certo ruolo di segnalazione negli animali. I segnali luminosi emessi da pesci, molluschi e altri organismi acquatici servono ad attirare le prede, individui del sesso opposto.

Temperatura. Le condizioni termiche sono la condizione più importante per l'esistenza degli organismi viventi. La principale fonte di calore è la radiazione solare.

I limiti dell'esistenza della vita sono le temperature alle quali è possibile la normale struttura e funzionamento delle proteine, in media da 0 a +50 o C. Tuttavia, un certo numero di organismi hanno sistemi enzimatici specializzati e sono adattati all'esistenza attiva nel corpo temperature oltre questi limiti (Tabella 5). Il punto più basso in cui si trovano gli esseri viventi è -200°C, il più alto arriva fino a +100°C.

Tabella 5 - Indicatori di temperatura dei vari ambienti di vita (0 C)

In relazione alla temperatura, tutti gli organismi sono divisi in 2 gruppi: amanti del freddo e amanti del calore.

Amanti del freddo (criofili) in grado di vivere a temperature relativamente basse. Alla temperatura di -8°C vivono batteri, funghi, molluschi, vermi, artropodi, ecc.. Dalle piante: quelle legnose della Yakutia possono resistere a temperature di -70°C. In Antartide, alla stessa temperatura, vivono licheni, alcuni tipi di alghe e pinguini. In condizioni di laboratorio, i semi, le spore di alcune piante e i nematodi tollerano una temperatura zero assoluto di -273,16°C. Si chiama la sospensione di tutti i processi vitali animazione sospesa.

Organismi amanti del calore (termofili)) - abitanti delle regioni calde della Terra. Questi sono invertebrati (insetti, aracnidi, molluschi, vermi), piante. Molte specie di organismi possono tollerare temperature molto elevate. Ad esempio rettili, scarafaggi e farfalle resistono a temperature fino a +45-50°C. In Kamchatka le alghe blu-verdi vivono a temperature di +75-80°C, la spina di cammello tollera temperature di +70°C.

Invertebrati, pesci, rettili e anfibi non hanno la capacità di mantenere una temperatura corporea costante entro limiti ristretti. Sono chiamati poichilotermico o a sangue freddo. Dipendono dal livello di calore proveniente dall'esterno.

Uccelli e mammiferi sono in grado di mantenere una temperatura corporea costante indipendentemente dalla temperatura ambiente. Questo - organismi omeotermici o a sangue caldo. Non dipendono da fonti di calore esterne. Grazie al loro elevato tasso metabolico producono una quantità sufficiente di calore che può essere immagazzinata.

Adattamenti alla temperatura degli organismi: Termoregolazione chimica - aumento attivo della produzione di calore in risposta a una diminuzione della temperatura; termoregolazione fisica- cambiamento nel livello di trasferimento del calore, capacità di trattenere il calore o, al contrario, dissipare il calore. Capelli, distribuzione delle riserve di grasso, dimensioni corporee, struttura degli organi, ecc.

Reazioni comportamentali– il movimento nello spazio permette di evitare temperature sfavorevoli, letargo, torpore, accalcarsi, migrazione, scavare buche, ecc.

Umidità. L’acqua è un importante fattore ambientale. Tutte le reazioni biochimiche avvengono in presenza di acqua.

Tabella 6 – Contenuto di acqua nei vari organismi (% del peso corporeo)