Informasi Umum. Faktor lingkungan

Faktor lingkungan adalah setiap kondisi lingkungan yang dapat memiliki efek langsung atau tidak langsung pada organisme hidup setidaknya pada salah satu tahap perkembangan individunya. Tubuh bereaksi terhadap faktor lingkungan dengan reaksi adaptif spesifik.

Faktor lingkungan dibedakan menjadi dua, yaitu:

Abiotik - faktor alam mati (gr. "bios" - kehidupan);

Biotik - faktor alam yang hidup.

Faktor abiotik dibagi menjadi grup berikut:

Iklim: cahaya, suhu, kelembaban, pergerakan udara, tekanan;

Edafogenik ("edafos" - tanah): keadaan mekanis tanah, kapasitas kelembaban, permeabilitas udara, kepadatan;

Orografis (gr. "oros" - gunung): relief, ketinggian di atas permukaan laut, paparan lereng;

Kimia: komposisi gas udara, keadaan garam air, konsentrasi, keasaman dan komposisi larutan tanah.

Faktor biotik dipahami sebagai seperangkat pengaruh aktivitas vital beberapa organisme pada organisme lain. Interaksi antara tumbuhan dan hewan sangat beragam. Interaksi langsung adalah pengaruh langsung dari beberapa organisme pada orang lain. Interaksi tidak langsung adalah perubahan faktor abiotik yang mempengaruhi organisme lain.

Dari sudut pandang ekologi umum, semua organisme saling membutuhkan. Dalam kondisi alami, tidak ada spesies yang cenderung menghancurkan spesies lain sepenuhnya. Semua manusia ini harus memperhitungkan ketika merencanakan interaksi alam dan manusia.

Faktor biotik dibagi menjadi beberapa kelompok:

Fitogenik, disebabkan oleh aksi organisme tumbuhan;

Zoogenik, disebabkan oleh paparan organisme hewan;

Mikrobiogenik - paparan virus, bakteri, protozoa;

Antropogenik - dampak manusia.

Ada klasifikasi lain dari faktor lingkungan, misalnya dimungkinkan untuk membedakan faktor yang bergantung dan tidak bergantung pada jumlah individu dalam populasi. Anda dapat membagi organisme berdasarkan habitat. Yang paling penting adalah pembagian faktor lingkungan menjadi permanen dan periodik. Adaptasi, yaitu, adaptasi hanya mungkin untuk faktor lingkungan periodik.

Faktor abiotik utama:

1. Energi radiasi matahari. 99% energi matahari yang mencapai bumi adalah sinar ultraviolet, sinar tampak dan sinar infra merah. Selain itu, sinar ultraviolet menyumbang 7%, sinar tampak- 48%, inframerah - 45% energi. Keseimbangan panas planet ini mendukung radiasi inframerah. Tumbuhan menggunakan sinar jingga-merah dan ultraviolet untuk fotosintesis.

Organisme hidup memiliki siklus aktivitas harian yang berhubungan dengan pergantian siang dan malam. Jumlah energi matahari tergantung pada panjang hari, sudut datang, dan transparansi udara. Salju yang baru turun memantulkan hingga 95% radiasi matahari, salju yang tercemar - hingga 45-50%, tanah hitam - hingga 5% radiasi matahari, hutan jenis konifera- 10-15%, tanah ringan - 35-45%.

2. Faktor abiotik atmosfer. Kelembaban udara atmosfer. Lapisan bawah atmosfer yang paling kaya kelembaban. Lapisan udara hingga ketinggian 1,5 km mengandung sekitar 50% dari total kelembaban atmosfer. Defisit kelembaban adalah perbedaan antara saturasi maksimum dan saturasi yang diberikan. Kekurangan kelembaban merupakan faktor lingkungan yang penting, karena mencirikan dua parameter sekaligus: suhu udara T dan kelembapannya W. Semakin tinggi defisit kelembaban, semakin hangat. Analisis dinamika kekurangan kelembaban memungkinkan untuk memprediksi berbagai fenomena di dunia organisme hewan.

Curah hujan adalah hasil dari kondensasi uap air di atmosfer. Rezim curah hujan adalah faktor terpenting yang mengatur migrasi polutan di atmosfer.

Komposisi atmosfer relatif konstan. Hanya dalam beberapa dekade terakhir konsentrasi oksida nitrogen, belerang, dan karbon meningkat. Komposisi atmosfer berubah dengan ketinggian di atas permukaan laut. Peningkatan kandungan gas ringan seperti hidrogen dan helium dicatat.

Pergerakan massa udara terjadi karena pemanasan permukaan bumi yang tidak merata. Angin membawa kotoran dari udara atmosfer. Antisiklon - daerah tekanan darah tinggi udara yang cenderung keluar ke daerah bertekanan lebih rendah.

3. Faktor abiotik penutup tanah. Ini termasuk komposisi mekanis tanah, permeabilitas air, kemampuan untuk mempertahankan kelembaban, kemungkinan penetrasi akar, dll.

Semua horizon tanah merupakan campuran senyawa organik dan mineral. Lebih dari 50% komposisi mineral tanah membentuk silikon oksida SiO 2. Sisa tanah diwakili oleh oksida berikut: 1-25% Al 2 HAI 3 ; 1-10 % FeO; 0,1-5,0 % MgO, K 2 HAI, P 2 HAI 5 , CaO. Bahan organik memasuki tanah dengan sisa-sisa tanaman. Di dalam tanah, residu ini dihancurkan (termineralisasi) atau diteruskan ke yang lebih kompleks senyawa organik: humus atau humus

Berbagai proses yang terkait dengan aktivitas vital bakteri terjadi di dalam tanah. Ada banyak dari mereka dan fungsinya bervariasi. Beberapa bakteri terlibat dalam siklus transformasi satu elemen ( R), bakteri lain memproses senyawa dari beberapa unsur ( DARI, Sa dll).

Tanaman menggunakan mineral tanah untuk membangun batang atau batang, cabang dan daun. Hilangnya mineral tanah biasanya diisi ulang dengan pupuk mineral. Tanaman dapat menggunakan pupuk ini hanya setelah mikroba mengubahnya menjadi biologis formulir yang dapat diakses. Jumlah terbesar Mikroorganisme ini ditemukan pada lapisan tanah sampai kedalaman 40 cm.

Dalam industri, tanah digunakan untuk membersihkan air limbah di bidang irigasi dan bidang filtrasi. Berbahaya bahan organik teroksidasi dengan partisipasi aktif flora dan fauna tanah.

4. Faktor abiotik lingkungan akuatik. Ini adalah kepadatan, viskositas, mobilitas, konsentrasi oksigen terlarut, stratifikasi suhu, yaitu, perubahan suhu dengan kedalaman. Suhu air bervariasi dalam kisaran yang relatif sempit dari 2 hingga 37 °C. Dinamika fluktuasi suhu air jauh lebih sedikit daripada udara.

Faktor penting adalah salinitas air. DI DALAM air tawar garam dalam bentuk karbonat, dalam air laut- klorida dan sebagian sulfat. Kandungan garam di laut terbuka adalah 35 g per 1 liter air, di Laut Hitam - 19 g / l, di Laut Kaspia - 14 g / l. Pencemaran air oleh limbah industri mengubah pH air, yang menyebabkan kematian. organisme akuatik(hidrobion) atau penggantian beberapa spesies oleh spesies lain.

masyarakat) dengan sesama dan dengan lingkungan. Istilah ini pertama kali dikemukakan oleh ahli biologi Jerman Ernst Haeckel pada tahun 1869. Sebagai ilmu yang berdiri sendiri, ia menonjol pada awal abad ke-20 bersama dengan fisiologi, genetika dan lain-lain. Ruang lingkup ekologi adalah organisme, populasi dan komunitas. Ekologi menganggap mereka sebagai komponen hidup dari suatu sistem yang disebut ekosistem. Dalam ekologi, konsep populasi – komunitas dan ekosistem memiliki definisi yang jelas.

Populasi (dalam istilah ekologi) adalah sekelompok individu dari spesies yang sama, menempati wilayah tertentu dan, biasanya, sampai batas tertentu terisolasi dari kelompok lain yang serupa.

Komunitas adalah setiap kelompok organisme berbagai macam hidup di daerah yang sama dan berinteraksi satu sama lain melalui trofik (makanan) atau hubungan spasial.

Ekosistem adalah komunitas organisme dengan lingkungannya yang saling berinteraksi dan membentuk suatu kesatuan ekologi.

Semua ekosistem di Bumi tergabung menjadi atau ekosfer. Jelas bahwa sangat tidak mungkin untuk menutupi seluruh biosfer Bumi dengan penelitian. Oleh karena itu, titik penerapan ekologi adalah ekosistem. Namun, ekosistem, seperti dapat dilihat dari definisi, terdiri dari populasi, organisme individu dan semua faktor alam mati. Berdasarkan hal ini, beberapa pendekatan yang berbeda untuk mempelajari ekosistem dimungkinkan.

Pendekatan Ekosistem.Dengan pendekatan ekosistem, ahli ekologi mempelajari aliran energi dalam ekosistem juga. Minat terbesar dalam kasus ini adalah hubungan organisme satu sama lain dan dengan lingkungan. Pendekatan ini memungkinkan untuk menjelaskan struktur interkoneksi yang kompleks dalam suatu ekosistem dan memberikan rekomendasi untuk pengelolaan alam yang rasional.

Studi komunitas. Dengan pendekatan ini, komposisi spesies komunitas dan faktor-faktor yang membatasi distribusi spesies tertentu dipelajari secara rinci. Dalam hal ini, unit biotik yang dapat dibedakan dengan jelas (padang rumput, hutan, rawa, dll.) dipelajari.
pendekatan. Titik penerapan pendekatan ini, sesuai dengan namanya, adalah populasi.
Penelitian habitat. Dalam hal ini, kami mempelajari area lingkungan yang relatif homogen di mana: organisme yang diberikan. Secara terpisah, sebagai jalur penelitian independen, biasanya tidak digunakan, tetapi memberi bahan yang diperlukan untuk memahami ekosistem secara keseluruhan.
Perlu dicatat bahwa semua pendekatan yang tercantum di atas idealnya diterapkan dalam kombinasi, tetapi pada saat ini praktis tidak mungkin karena skala besar objek yang diteliti dan jumlah peneliti lapangan yang terbatas.

Ekologi sebagai ilmu menggunakan berbagai metode penelitian untuk memperoleh informasi objektif tentang fungsi sistem alam.

Metode penelitian ekologi:

• pengamatan
• percobaan
• jumlah penduduk
• metode simulasi

Dari sudut pandang lingkungan Rabu - Ini adalah tubuh dan fenomena alami di mana organisme berada dalam hubungan langsung atau tidak langsung. Lingkungan sekitar tubuh dicirikan oleh keragaman yang besar, terdiri dari banyak unsur, fenomena, kondisi yang dinamis dalam ruang dan waktu, yang dianggap sebagai faktor .

Faktor lingkungan - apakah ada? kondisi lingkungan, mampu memberikan efek langsung atau tidak langsung pada organisme hidup, setidaknya selama salah satu fase perkembangan individu mereka. Pada gilirannya, organisme bereaksi terhadap faktor lingkungan dengan reaksi adaptif spesifik.

Lewat sini, faktor lingkungan adalah semua elemen lingkungan alami, yang mempengaruhi keberadaan dan perkembangan organisme, dan terhadap makhluk hidup mana mereka bereaksi dengan reaksi adaptasi (kematian terjadi di luar batas kemampuan adaptasi).

Perlu dicatat bahwa di alam, faktor lingkungan bertindak dengan cara yang kompleks. Hal ini sangat penting untuk diingat ketika mengevaluasi dampak kontaminan kimia. Dalam hal ini, efek "total", ketika efek negatif dari satu zat ditumpangkan pada efek negatif orang lain, dan pengaruh situasi stres, kebisingan, dan berbagai bidang fisik ditambahkan ke ini, secara signifikan mengubah nilai MPC. diberikan dalam buku referensi. Efek ini disebut sinergis.

Konsep yang paling penting adalah faktor pembatas, yaitu tingkat (dosis) yang mendekati batas daya tahan organisme, yang konsentrasinya lebih rendah atau lebih tinggi dari optimal. Konsep ini didefinisikan oleh hukum minimum Liebig (1840) dan hukum toleransi Shelford (1913). Faktor pembatas yang paling sering adalah suhu, cahaya, nutrisi, arus dan tekanan di lingkungan, kebakaran, dll.

Yang paling umum adalah organisme dengan kisaran toleransi yang luas untuk semua faktor lingkungan. Toleransi tertinggi adalah karakteristik bakteri dan ganggang biru-hijau, yang bertahan dalam berbagai suhu, radiasi, salinitas, pH, dll.

Penelitian ekologi berkaitan dengan penentuan pengaruh faktor lingkungan terhadap keberadaan dan perkembangan jenis organisme tertentu, hubungan organisme dengan lingkungan, adalah subjek sains autekologi . Bagian ekologi yang mempelajari asosiasi populasi berbagai tumbuhan, hewan, spesies mikroba (biocenosis), cara pembentukannya dan interaksinya dengan lingkungan disebut sinekologi . Dalam batas-batas sinekologi, fitosenologi, atau geobotani (objek kajiannya adalah kelompok tumbuhan), biocenology (kelompok hewan) dibedakan.

Dengan demikian, konsep faktor ekologi adalah salah satu konsep ekologi yang paling umum dan sangat luas. Sesuai dengan ini, tugas mengklasifikasikan faktor lingkungan ternyata sangat sulit, sehingga masih belum ada versi yang diterima secara umum. Pada saat yang sama, kesepakatan dicapai tentang kelayakan menggunakan fitur-fitur tertentu dalam klasifikasi faktor lingkungan.

Secara tradisional, tiga kelompok faktor lingkungan telah dibedakan:

1) abiotik (kondisi anorganik - kimia dan fisik, seperti komposisi udara, air, tanah, suhu, cahaya, kelembaban, radiasi, tekanan, dll.);

2) biotik (bentuk interaksi antar organisme);

3) antropogenik (bentuk aktivitas manusia).

Saat ini, sepuluh kelompok faktor lingkungan dibedakan (jumlah totalnya sekitar enam puluh), disatukan dalam klasifikasi khusus:

menurut waktu - faktor waktu (evolusioner, historis, akting), periodisitas (periodik dan non-periodik), primer dan sekunder;

menurut asal (kosmik, abiotik, biotik, alami, teknogenik, antropogenik);

oleh lingkungan kejadian (atmosfer, air, geomorfologi, ekosistem);

menurut alam (informasi, fisik, kimia, energi, biogenik, kompleks, iklim);

oleh objek pengaruh (individu, kelompok, spesifik, sosial);

berdasarkan tingkat pengaruh (mematikan, ekstrem, membatasi, mengganggu, mutagenik, teratogenik);

sesuai dengan kondisi tindakan (tergantung atau tidak tergantung kepadatan);

menurut spektrum pengaruh (tindakan selektif atau umum).

Pertama-tama, faktor lingkungan dibagi menjadi luar (eksogen atau entopik) Dan lokal (endogen) dalam kaitannya dengan ekosistem ini.

KE luar termasuk faktor-faktor yang tindakannya, pada tingkat tertentu, menentukan perubahan yang terjadi di ekosistem, tetapi mereka sendiri secara praktis tidak mengalami dampak sebaliknya. Ini adalah radiasi matahari, intensitas curah hujan, tekanan atmosfer, kecepatan angin, kecepatan arus, dll.

Tidak seperti mereka faktor internal berkorelasi dengan sifat-sifat ekosistem itu sendiri (atau komponen individunya) dan benar-benar membentuk komposisinya. Ini adalah jumlah dan biomassa populasi, stok berbagai zat, karakteristik lapisan permukaan udara, air atau massa tanah, dll.

Prinsip klasifikasi umum kedua adalah pembagian faktor menjadi biotik Dan abiotik . Yang pertama mencakup berbagai variabel yang mencirikan sifat-sifat materi hidup, dan yang terakhir - komponen ekosistem dan lingkungannya yang tidak hidup. Pembagian faktor menjadi endogen - eksogen dan biotik - abiotik tidak bersamaan. Secara khusus, terdapat faktor biotik eksogen, misalnya intensitas introduksi benih spesies tertentu ke dalam ekosistem dari luar, dan faktor abiotik endogen, seperti konsentrasi O2 atau CO2 di lapisan permukaan. udara atau air.

Penggunaan luas dalam literatur lingkungan adalah klasifikasi faktor menurut sifat umum asal mereka atau objek pengaruh. Misalnya, antara faktor eksogen, ada faktor meteorologi (iklim), geologis, hidrologis, migrasi (biogeografis), antropogenik, dan di antara faktor endogen - mikrometeorologis (bioklimatik), tanah (edafik), air dan biotik.

Indikator klasifikasi yang penting adalah sifat dinamika faktor lingkungan, khususnya ada atau tidak adanya periodisitasnya (harian, bulan, musiman, jangka panjang). Ini disebabkan oleh fakta bahwa reaksi adaptif organisme terhadap faktor lingkungan tertentu ditentukan oleh tingkat keteguhan dampak faktor-faktor ini, yaitu periodisitasnya.

Ahli biologi A.S. Monchadsky (1958) memilih faktor periodik primer, faktor periodik sekunder, dan faktor non-periodik.

KE faktor periodik primer terutama fenomena yang terkait dengan rotasi Bumi: perubahan musim, perubahan pencahayaan harian, fenomena pasang surut, dll. Faktor-faktor ini, yang dicirikan oleh periodisitas yang benar, bertindak bahkan sebelum munculnya kehidupan di Bumi, dan organisme hidup yang muncul harus segera beradaptasi dengannya.

Faktor periodik sekunder - konsekuensi dari periodik primer: misalnya, kelembaban, suhu, curah hujan, dinamika makanan nabati, kandungan gas terlarut dalam air, dll.

KE non-periodik termasuk faktor-faktor yang tidak memiliki periodisitas yang benar, siklisitas. Ini adalah faktor tanah dan tanah, segala macam fenomena alam. Dampak antropogenik terhadap lingkungan sering disebut sebagai faktor non-periodik yang dapat muncul secara tiba-tiba dan tidak teratur. Karena dinamika faktor periodik alami adalah salah satu kekuatan pendorong seleksi alam dan evolusi, organisme hidup, sebagai suatu peraturan, tidak punya waktu untuk mengembangkan reaksi adaptif, misalnya, terhadap perubahan tajam dalam kandungan pengotor tertentu dalam tubuh. lingkungan.

Peran khusus di antara faktor lingkungan milik sumatif faktor (tambahan) yang mencirikan kelimpahan, biomassa atau kepadatan populasi organisme, serta cadangan atau konsentrasi berbagai bentuk materi dan energi, yang perubahan temporalnya tunduk pada hukum konservasi. Faktor-faktor seperti itu disebut sumber daya . Misalnya, mereka berbicara tentang sumber panas, kelembaban, makanan organik dan mineral, dll. Sebaliknya, faktor-faktor seperti intensitas dan komposisi spektral radiasi, tingkat kebisingan, potensi redoks, kecepatan angin atau arus, ukuran dan bentuk makanan, dll., yang sangat mempengaruhi organisme, tidak diklasifikasikan sebagai sumber daya, karena .to. hukum konservasi tidak berlaku untuk mereka.

Jumlah kemungkinan faktor lingkungan tampaknya berpotensi tidak terbatas. Namun, dalam hal tingkat dampak pada organisme, mereka jauh dari setara, sebagai akibatnya dalam ekosistem beda tipe faktor-faktor tertentu menonjol sebagai yang paling signifikan, atau imperatif . Dalam ekosistem terestrial, di antara faktor-faktor eksogen, mereka biasanya mencakup intensitas radiasi matahari, suhu dan kelembaban, intensitas curah hujan, kecepatan angin, laju masuknya spora, biji dan embrio lain atau masuknya orang dewasa dari ekosistem lain, serta segala macam bentuk dampak antropogenik. Faktor imperatif endogen dalam ekosistem darat adalah sebagai berikut:

1) mikrometeorologi - iluminasi, suhu dan kelembaban lapisan permukaan udara, kandungan CO 2 dan O 2 di dalamnya;

2) tanah - suhu, kelembaban, aerasi tanah, sifat fisik dan mekanik, komposisi kimia, kandungan humus, ketersediaan elemen nutrisi mineral, potensi redoks;

3) biotik - kepadatan populasi jenis yang berbeda, komposisi usia dan jenis kelamin mereka, karakteristik morfologis, fisiologis dan perilaku.

Faktor lingkungan - suatu kondisi lingkungan yang mempengaruhi tubuh. Lingkungan mencakup semua benda dan fenomena yang dengannya organisme berada dalam hubungan langsung atau tidak langsung.

Faktor lingkungan yang satu dan sama memiliki arti yang berbeda dalam kehidupan organisme yang hidup bersama. Misalnya, rezim garam tanah memainkan peran utama dalam nutrisi mineral tanaman, tetapi tidak berbeda dengan sebagian besar hewan darat. Intensitas pencahayaan dan komposisi spektral cahaya sangat penting dalam kehidupan tanaman fototrofik, sedangkan dalam kehidupan organisme heterotrofik (jamur dan hewan air), cahaya tidak memiliki efek nyata pada aktivitas vitalnya.

Faktor lingkungan bekerja pada organisme dengan cara yang berbeda. Mereka dapat bertindak sebagai rangsangan yang menyebabkan perubahan adaptif dalam fungsi fisiologis; sebagai kendala yang membuat organisme tertentu tidak mungkin ada dalam kondisi tertentu; sebagai pengubah yang menentukan perubahan morfologi dan anatomi organisme.

Klasifikasi faktor lingkungan

Merupakan kebiasaan untuk memilih faktor lingkungan biotik, antropogenik dan abiotik.

Faktor biotik adalah seluruh rangkaian faktor lingkungan yang berhubungan dengan aktivitas organisme hidup. Ini termasuk faktor fitogenik (tanaman), zoogenik (hewan), mikrobiogenik (mikroorganisme).

Faktor antropogenik - seluruh rangkaian faktor yang terkait dengan aktivitas manusia. Ini termasuk fisik (penggunaan energi atom, perjalanan di kereta api dan pesawat, dampak kebisingan dan getaran, dll), kimia (penggunaan pupuk mineral dan pestisida, pencemaran kulit bumi dengan limbah industri dan transportasi; merokok, alkohol dan penggunaan obat-obatan, penggunaan dana obat yang berlebihan [sumber tidak ditentukan 135 hari]), faktor biologis (makanan; organisme di mana seseorang dapat menjadi habitat atau sumber makanan), faktor sosial (terkait dengan hubungan manusia dan kehidupan dalam masyarakat).

Faktor abiotik adalah seluruh rangkaian faktor yang terkait dengan proses di alam mati. Ini termasuk iklim (suhu, kelembaban, tekanan), edafogenik (komposisi mekanik, permeabilitas udara, kepadatan tanah), orografis (relief, ketinggian), kimia (komposisi gas udara, komposisi garam air, konsentrasi, keasaman), fisik (kebisingan). , Medan magnet, konduktivitas termal, radioaktivitas, radiasi kosmik)

Klasifikasi umum faktor lingkungan (environmental factors)

MENURUT WAKTU: evolusioner, historis, terkini

BERDASARKAN PERIODISITAS: periodik, non-periodik

URUT PENAMPILAN: primer, sekunder

BERDASARKAN ASAL: ruang, abiotik (alias abiogenik), biogenik, biologis, biotik, antropogenik alami, antropogenik (termasuk teknogenik, pencemaran lingkungan), antropogenik (termasuk gangguan)

MENURUT LINGKUNGAN ASAL: atmosfer, air (alias kelembaban), geo-morfologi, edafik, fisiologis, genetik, populasi, biocenotic, ekosistem, biosfer

MENURUT KARAKTER: material-energi, fisik (geofisika, termal), biogenik (alias biotik), informasional, kimia (salinitas, keasaman), kompleks (lingkungan, evolusioner, tulang punggung, geografis, iklim)

MENURUT OBYEK: individu, kelompok (sosial, etologis, sosio-ekonomi, sosio-psikologis, spesies (termasuk manusia, kehidupan masyarakat)

MENURUT KONDISI MEDIA: bergantung pada kepadatan, tidak bergantung pada kepadatan

MENURUT TINGKAT DAMPAK: mematikan, ekstrem, membatasi, mengganggu, mutagenik, teratogenik; karsinogenik

MENURUT SPEKTRUM DAMPAK: selektif, tindakan umum

3. Pola tindakan faktor lingkungan pada tubuh

Reaksi organisme terhadap pengaruh faktor abiotik. Pengaruh faktor lingkungan terhadap makhluk hidup sangat beragam. Beberapa faktor memiliki pengaruh yang lebih kuat, yang lain lebih lemah; beberapa mempengaruhi semua aspek kehidupan, yang lain - pada proses kehidupan tertentu. Namun demikian, dalam sifat dampaknya terhadap tubuh dan respons makhluk hidup, sejumlah pola umum dapat diidentifikasi yang sesuai dengan beberapa skema umum tindakan faktor lingkungan pada aktivitas vital organisme (Gbr. 1). 14.1).

pada gambar. 14.1, intensitas (atau "dosis") faktor (misalnya, suhu, penerangan, konsentrasi garam dalam larutan tanah, pH atau kelembaban tanah, dll.) diplot sepanjang sumbu absis, dan respons tubuh terhadap dampak faktor lingkungan dalam ekspresi kuantitatifnya (misalnya, intensitas fotosintesis, respirasi, laju pertumbuhan, produktivitas, jumlah individu per satuan luas, dll.), yaitu, tingkat manfaat faktor tersebut.

Rentang tindakan faktor ekologis dibatasi oleh nilai ambang batas ekstrem yang sesuai (titik minimum dan maksimum), di mana keberadaan suatu organisme masih dimungkinkan. Titik-titik ini disebut batas bawah dan atas daya tahan (toleransi) makhluk hidup dalam kaitannya dengan faktor lingkungan tertentu.

Titik 2 pada sumbu absis, sesuai dengan indikator terbaik dari aktivitas vital organisme, berarti nilai yang paling menguntungkan dari faktor yang mempengaruhi organisme - ini adalah titik optimal. Untuk sebagian besar organisme, seringkali sulit untuk menentukan nilai optimal dari faktor dengan akurasi yang memadai, sehingga biasanya berbicara tentang zona optimal. Bagian ekstrem dari kurva, yang menyatakan keadaan penindasan organisme dengan kekurangan atau kelebihan faktor yang tajam, disebut area pessimum atau stres. Nilai subletal dari faktor tersebut terletak di dekat titik kritis, dan nilai letal terletak di luar zona kelangsungan hidup.

Keteraturan reaksi organisme terhadap dampak faktor lingkungan memungkinkan kita untuk menganggapnya sebagai prinsip biologis mendasar: untuk setiap spesies tumbuhan dan hewan ada zona optimal, kehidupan normal, zona pesimis, dan batas daya tahan di dalamnya. hubungannya dengan setiap faktor lingkungan.

Berbagai jenis organisme hidup sangat berbeda satu sama lain baik dalam posisi optimal maupun dalam batas daya tahan. Misalnya, rubah Arktik di tundra dapat mentolerir fluktuasi suhu udara dalam kisaran sekitar 80°С (dari +30 hingga -55°С), beberapa krustasea air hangat tahan terhadap perubahan suhu air dalam kisaran tidak lebih dari 6°С (dari 23 hingga 29°С), cyanobacterium oscillatoria berserabut, hidup di pulau Jawa dalam air dengan suhu 64 ° C, mati pada 68 ° C setelah 5-10 menit. Dengan cara yang sama, beberapa rumput padang rumput lebih menyukai tanah dengan kisaran keasaman yang agak sempit - pada pH = 3,5-4,5 (misalnya, heather biasa, tonjolan punggung putih, coklat kemerah-merahan kecil berfungsi sebagai indikator tanah asam), yang lain tumbuh dengan baik di kisaran pH yang luas - dari asam kuat hingga basa (misalnya pinus Scotch). Dalam hal ini, organisme yang keberadaannya membutuhkan definisi yang ketat, relatif kondisi konstan lingkungan disebut stenobiontik (bahasa Yunani stenos - sempit, bion - hidup), dan mereka yang hidup dalam kisaran variabilitas lingkungan yang luas disebut eurybiontic (bahasa Yunani eurys - lebar). Pada saat yang sama, organisme dari spesies yang sama dapat memiliki amplitudo yang sempit terhadap satu faktor dan amplitudo yang lebar terhadap faktor lainnya (misalnya, kemampuan beradaptasi pada kisaran suhu yang sempit dan kisaran salinitas air yang luas). Selain itu, dosis faktor yang sama dapat optimal untuk satu spesies, pesimis untuk spesies lain, dan melampaui batas daya tahan untuk spesies ketiga.

Kemampuan organisme untuk beradaptasi dengan kisaran variabilitas faktor lingkungan tertentu disebut plastisitas ekologis. Fitur ini adalah salah satu sifat terpenting dari semua makhluk hidup: dengan mengatur aktivitas vitalnya sesuai dengan perubahan kondisi lingkungan, organisme memperoleh kemampuan untuk bertahan hidup dan meninggalkan keturunan. Ini berarti bahwa organisme eurybiont secara ekologis adalah yang paling plastis, yang memastikan distribusinya yang luas, sedangkan organisme stenobiont, sebaliknya, dicirikan oleh plastisitas ekologis yang lemah dan, sebagai akibatnya, biasanya memiliki area distribusi yang terbatas.

Interaksi faktor lingkungan. faktor pembatas. Faktor lingkungan mempengaruhi suatu organisme hidup secara bersama-sama dan simultan. Pada saat yang sama, pengaruh satu faktor tergantung pada kekuatan dan kombinasi faktor-faktor lain yang bekerja secara simultan. Pola ini disebut interaksi faktor. Misalnya, panas atau embun beku lebih mudah bertahan di udara kering daripada udara lembab. Laju penguapan air dari daun tumbuhan (transpirasi) jauh lebih tinggi jika suhu udara tinggi dan cuaca berangin.

Dalam beberapa kasus, kurangnya satu faktor sebagian dikompensasi oleh penguatan yang lain. Fenomena pertukaran parsial faktor lingkungan disebut efek kompensasi. Misalnya, layu tanaman dapat dihentikan baik dengan meningkatkan jumlah kelembaban di dalam tanah dan dengan menurunkan suhu udara, yang mengurangi transpirasi; di gurun, kurangnya curah hujan sampai batas tertentu dikompensasi oleh peningkatan kelembaban relatif di malam hari; di Kutub Utara, siang hari yang panjang di musim panas mengimbangi kurangnya panas.

Pada saat yang sama, tidak ada satu pun faktor lingkungan yang diperlukan tubuh yang dapat sepenuhnya digantikan oleh faktor lain. Tidak adanya cahaya membuat kehidupan tanaman tidak mungkin, meskipun kombinasi kondisi lain yang paling menguntungkan. Oleh karena itu, jika nilai setidaknya salah satu faktor lingkungan vital mendekati nilai kritis atau melampauinya (di bawah minimum atau di atas maksimum), maka, meskipun kombinasi optimal dari kondisi lain, individu terancam kematian. Faktor-faktor tersebut disebut pembatas (limiting).

Sifat faktor pembatas mungkin berbeda. Misalnya, penekanan tanaman herba di bawah kanopi hutan beech, di mana, dengan kondisi termal yang optimal, kandungan karbon dioksida yang tinggi, dan tanah yang kaya, kemungkinan pengembangan rumput dibatasi oleh kurangnya cahaya. Hasil ini hanya dapat diubah dengan mempengaruhi faktor pembatas.

Faktor pembatas lingkungan menentukan jangkauan geografis suatu spesies. Dengan demikian, pergerakan spesies ke utara dapat dibatasi oleh kurangnya panas, dan ke daerah gurun dan stepa kering - oleh kurangnya kelembaban atau suhu yang terlalu tinggi. Hubungan biotik juga dapat berfungsi sebagai faktor yang membatasi distribusi organisme, misalnya, pendudukan wilayah oleh pesaing yang lebih kuat atau kurangnya penyerbuk untuk tanaman berbunga.

Identifikasi faktor pembatas dan penghapusan tindakan mereka, yaitu, optimalisasi habitat organisme hidup, merupakan tujuan praktis yang penting dalam meningkatkan hasil panen dan produktivitas hewan peliharaan.

Batas toleransi (lat. tolerantio - kesabaran) - kisaran faktor lingkungan antara nilai minimum dan maksimum, di mana kelangsungan hidup organisme dimungkinkan.

4. Hukum faktor pembatas (limiting) atau hukum minimum Liebig adalah salah satu hukum dasar dalam ekologi, yang menyatakan bahwa faktor yang paling menyimpang dari nilai optimalnya adalah yang paling signifikan bagi organisme. Oleh karena itu, selama peramalan kondisi lingkungan atau pelaksanaan pemeriksaan, sangat penting untuk menentukan mata rantai yang lemah dalam kehidupan organisme.

Kelangsungan hidup organisme bergantung pada faktor ekologi yang secara minimal (atau maksimal) disajikan pada saat tertentu. Dalam periode waktu lain, faktor-faktor lain mungkin membatasi. Dalam perjalanan hidup mereka, individu spesies bertemu dengan berbagai pembatasan pada aktivitas vital mereka. Jadi, faktor yang membatasi persebaran rusa adalah kedalaman tutupan salju; kupu-kupu sendok musim dingin (hama sayuran dan tanaman biji-bijian) - suhu musim dingin, dll.

Hukum ini diperhitungkan dalam praktek pertanian. Ahli kimia Jerman Justus Liebig menemukan bahwa produktivitas tanaman budidaya terutama bergantung pada gizi(elemen mineral), yang paling sedikit terwakili dalam tanah. Misalnya, jika fosfor dalam tanah hanya 20% dari norma yang dibutuhkan, dan kalsium adalah 50% dari norma, maka faktor pembatasnya adalah kekurangan fosfor; Pertama-tama, perlu untuk memasukkan pupuk yang mengandung fosfor ke dalam tanah.

1. Lingkungan faktor (5)

   Hukum >> Ekologi

   Hukum pengaruh lingkungan faktor pada organisme hidup Meskipun keragaman lingkungan faktor dan berbeda...) atau ekologis valensi suatu organisme untuk diberikan faktor. Rentang yang Menguntungkan ekologis faktor a disebut zona...

2. Lingkungan faktor ancaman terhadap keadaan warisan sejarah dan budaya Rusia

   Hukum >> Budaya dan Seni

   ... ” - penghancuran dekorasi, struktur) - kompleks negatif lingkungan faktor; Gereja Tritunggal Mahakudus (Lenvinskaya) di kota ... kebijakan perlindungan monumen. Lampiran 1 Dampak negatif lingkungan faktor pada monumen sejarah dan budaya pada tahun 1999 ...

3. Lingkungan faktor dan ekosistem

   Tes kerja >> Ekologi

   ... Nomor 23. Biotik lingkungan faktor Biotik faktor lingkungan (Biotik faktor; Biotik lingkungan faktor; Faktor biotik ... antar organisme. Mereka menyebutnya biotik lingkungan faktor yang berhubungan dengan kegiatan makhluk hidup...

Suhu, fisikokimia, unsur biologi lingkungan yang mempunyai pengaruh konstan atau periodik, langsung atau tidak langsung terhadap organisme dan populasi disebut faktor lingkungan.

Faktor lingkungan dibagi sebagai berikut:

• abiotik - suhu dan kondisi iklim, kelembaban, komposisi kimia atmosfer, tanah, air, penerangan, fitur relief;
• biotik - organisme hidup dan produk langsung dari aktivitas vitalnya;
• antropogenik - manusia dan produk langsung dari kegiatan ekonomi dan lainnya.

Faktor abiotik utama

1. Radiasi matahari: sinar ultraviolet berbahaya bagi tubuh. Bagian spektrum yang terlihat menyediakan fotosintesis. Sinar inframerah meningkatkan suhu lingkungan dan tubuh organisme.
2. Suhu mempengaruhi laju reaksi metabolisme. Hewan dengan suhu tubuh konstan disebut homoiothermic, dan dengan variabel - poikilothermic.
3. Kelembaban ditandai dengan banyaknya air di lingkungan dan di dalam tubuh. Adaptasi hewan dikaitkan dengan perolehan air, penyimpanan lemak sebagai sumber air selama oksidasi, dengan transisi ke hibernasi dalam panas. Tumbuhan mengembangkan sistem perakaran, menebalkan kutikula pada daun, mengecilkan luas helai daun, dan mengecilkan daun.
4. Iklim - seperangkat faktor yang dicirikan oleh periodisitas musiman dan harian, karena rotasi Bumi mengelilingi Matahari dan porosnya sendiri. Adaptasi hewan diekspresikan dalam transisi ke hibernasi di musim dingin, dalam keadaan pingsan pada organisme poikilothermic. Pada tumbuhan, adaptasi dikaitkan dengan transisi ke keadaan tidak aktif (musim panas atau musim dingin). Dengan kehilangan air yang besar, sejumlah organisme jatuh ke dalam keadaan anabiosis - perlambatan maksimum dalam proses metabolisme.
5. Ritme biologis adalah fluktuasi periodik dalam intensitas aksi faktor. Bioritme harian menentukan reaksi eksternal dan internal organisme terhadap perubahan siang dan malam

Organisme beradaptasi (beradaptasi) terhadap pengaruh faktor-faktor tertentu dalam proses seleksi alam. Kemampuan adaptif mereka ditentukan oleh norma reaksi dalam kaitannya dengan masing-masing faktor, baik yang terus-menerus bertindak maupun berfluktuasi dalam nilainya. Misalnya, lamanya siang hari di suatu wilayah tertentu adalah konstan, sedangkan suhu dan kelembapan dapat berfluktuasi dalam batas yang cukup lebar.

Faktor lingkungan dicirikan oleh intensitas tindakan, nilai optimal (optimal), nilai maksimum dan minimum di mana kehidupan organisme tertentu dimungkinkan. Parameter ini berbeda untuk perwakilan spesies yang berbeda.

Penyimpangan dari faktor optimal apapun, seperti penurunan jumlah makanan, dapat mempersempit batas daya tahan burung atau mamalia dalam kaitannya dengan penurunan suhu udara.

Faktor yang nilainya saat ini berada pada batas daya tahan atau di luarnya disebut limiting.

Organisme yang dapat eksis dalam berbagai fluktuasi faktor disebut eurybion. Misalnya, organisme yang hidup di iklim kontinental mentolerir fluktuasi suhu yang luas. Organisme semacam itu biasanya memiliki area distribusi yang luas.

Intensitas faktor minimum optimal maksimum

Faktor biotik dasar

Organisme dari satu spesies masuk ke dalam hubungan berbagai alam baik satu sama lain maupun dengan perwakilan spesies lain. Hubungan ini masing-masing dibagi lagi menjadi intraspesifik dan interspesifik.

Hubungan intraspesifik dimanifestasikan dalam kompetisi intraspesifik untuk makanan, tempat tinggal, betina, serta dalam fitur perilaku, hierarki hubungan antara anggota suatu populasi.

Hubungan antar spesies:

Faktor antropogenik dikaitkan dengan aktivitas manusia, di bawah pengaruh lingkungan yang berubah dan terbentuk. Aktivitas manusia meluas ke hampir seluruh biosfer: pertambangan, pembangunan sumber air, perkembangan penerbangan dan astronotika mempengaruhi keadaan biosfer. Akibatnya, proses destruktif terjadi di biosfer, yang meliputi pencemaran air, "efek rumah kaca" yang terkait dengan peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, gangguan lapisan ozon, "hujan asam", dll.