О среде обитания и экологических факторах
Среда обитания организма ¾ это совокупность абиотических и биотических уровней его жизни. Свойства среды постоянно меняются и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям.
Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи еще часто выделяют четвертую среду жизни ¾ сами живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами.
Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими.
Экологические факторы¾ это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Классификация экологических факторов
Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают физические, химические и эдафические. Нам представляется, что не следует недооценивать экологическую роль естественных геофизических полей.
Физические факторы ¾ это те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура ¾ если она высокая, будет ожог, если очень низкая ¾ обмораживание. На действие температуры могут повлиять и другие факторы: в воде ¾ течение, на суше ¾ ветер и влажность, и т. п.
Химические факторы ¾ это те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, если она высокая, жизнь в водоеме может вовсе отсутствовать (Мертвое море), но в то же время, в пресной воде не могут жить большинство морских организмов. От достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т. п.
Эдафические факторы, т. е. почвенные, ¾ это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т. е. для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Хорошо известны влияния химических компонентов (биогенных элементов), температуры, влажности, структуры почв, содержания гумуса и т. п. на рост и развитие растений.
Естественные геофизические поля оказывают глобальное экологическое воздействие на биоту Земли и человека. Хорошо известно экологическое значение, например, магнитного, электромагнитного, радиоактивного и других полей Земли.
Геофизические поля также являются физическими факторами, но имеют литосферную природу, более того, можно с полным основанием считать, что и эдафические факторы имеют преимущественно литосферную природу, так как средой их возникновения и действия является почва, которая формируется из горных пород поверхностной части литосферы, поэтому мы их и объединили в одну группу (см. рис. 1.3).
Однако не только абиотические факторы влияют на организмы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за пищевые ресурсы, за обладание определенными пастбищами или территорией охоты, т. е. вступать в конкурентную борьбу между собой как на внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом уровне. Это уже факторы живой природы, или биотические факторы.
Биотические факторы ¾ совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания (Хрусталев и др., 1996). В последнем случае речь идет о способности самих организмов в определенной степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом ¾ прохладнее и влажнее. Особая микросреда создается также в дуплах деревьев, в норах, пещерах и т. п.
Особо следует отметить условия микросреды под снежным покровом, которая имеет уже чисто абиотическую природу. В результате отепляющего действия снега, которое наиболее эффективно при его толщине не менее 50-70 см, в его основании, примерно в 5-сантиметровом слое, живут зимой мелкие животные-грызуны, так как температурные условия для них здесь благоприятны (от 0 до минус 2 °С). Благодаря этому же эффекту сохраняются под снегом всходы озимых злаков ¾ ржи, пшеницы. В снегу от сильных морозов прячутся и крупные животные ¾ олени, лоси, волки, лисицы, зайцы и др., ложась в снег для отдыха.
Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эффекты ¾ термины, предложенные Грассе (1944), обозначают объединение животных одного вида в группы по две или более особей и эффект, вызванный перенаселением среды. В настоящее время чаще всего эти эффекты называются демографическими факторами. Они характеризуют динамику численности и плотность групп организмов на популяционном уровне, в основе которой лежит внутривидовая конкуренция, которая в корне отличается от межвидовой. Она проявляется в основном в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную площадь в округе. Так действуют многие птицы и рыбы.
Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны (см. рис.1.3). Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять и благоприятно, и неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:
¨ нейтрализм ¾ оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга;
¨ конкуренция ¾ каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие;
¨ мутуализм ¾ виды не могут существовать друг без друга;
¨ протокооперация (содружество) ¾ оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу;
¨ комменсализм ¾ один вид, комменсал, извлекает пользу от сожительства, а другой вид ¾ хозяин не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость);
¨ аменсализм ¾ один вид, аменсал, испытывает от другого угнетение роста и размножения;
¨ паразитизм ¾ паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;
¨ хищничество ¾ хищный вид питается своей жертвой.
Межвидовые отношения лежат в основе существования биотических сообществ (биоценозов).
Антропогенные факторы ¾ факторы, порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение, эрозия почв, уничтожение лесов и т. д.), рассматриваются в прикладной экологии (см. «Часть II» настоящего учебника).
Среди абиотических факторов довольно часто выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические ¾ факторы водной среды (вода, течение, соленость и др.).
Большинство факторов, качественно и количественно, изменяются во времени. Например, климатические ¾ в течение суток, сезона, по годам (температура, освещенность и др.).
Факторы, изменения которых во времени повторяются регулярно, называют периодическими. К ним относятся не только климатические, но и некоторые гидрографические ¾ приливы и отливы, некоторые океанские течения. Факторы, возникающие неожиданно (извержение вулкана, нападение хищника и т. п.), называются непериодическими.
Подразделение факторов на периодические и непериодические (Мончадский, 1958) имеет очень большое значение при изучении приспособленности организмов к условиям жизни.