Faktor lingkungan tidak hidup. Klasifikasi faktor lingkungan

Lembaga pendidikan negara

Pendidikan profesional yang lebih tinggi.

"UNVERSITAS NEGARA ST. PETERSBURG

PELAYANAN DAN EKONOMI"

Disiplin: Ekologi

Institut (Fakultas): (IREU) “Institut Ekonomi dan Manajemen Regional”

Keahlian Khusus: 080507 “Manajemen Organisasi”

Pada topik: Faktor lingkungan dan klasifikasinya.

Dilakukan:

Valkova Violetta Sergeevna

siswa tahun pertama

Studi paruh waktu

Pengawas:

Ovchinnikova Raisa Andreevna

2008 – 2009

PENDAHULUAN ……………………………………………………… …………………………………..3

FAKTOR LINGKUNGAN. KONDISI LINGKUNGAN………………………………………...3

Abiotik

Biotik

Antropogenik

HUBUNGAN BIOTIK ORGANISME …………… …………….6

PERATURAN UMUM PENGARUH FAKTOR LINGKUNGAN EKOLOGI TERHADAP ORGANISME..................................................................................................................................................................7

KESIMPULAN ........................................................................................................................ ...................................9

DAFTAR REFERENSI …………………………………………………………………..10

PERKENALAN

Mari kita bayangkan satu spesies tumbuhan atau hewan dan di dalamnya ada satu spesies individu, secara mental mengisolasi dia dari seluruh dunia kehidupan. Individu ini, saat berada di bawah pengaruh faktor lingkungan akan dipengaruhi oleh mereka. Yang utama adalah faktor-faktor yang ditentukan oleh iklim. Semua orang tahu, misalnya, bahwa perwakilan spesies tumbuhan dan hewan tertentu tidak ditemukan di mana-mana. Beberapa tumbuhan hanya hidup di sepanjang tepian badan air, yang lain - di bawah kanopi hutan. Anda tidak dapat bertemu singa di Kutub Utara, atau beruang kutub di Gurun Gobi. Kami menyadari bahwa faktor iklim (suhu, kelembapan, cahaya, dan lain-lain) merupakan faktor yang paling penting dalam persebaran spesies. Bagi hewan darat, terutama penghuni tanah, dan tumbuhan, sifat fisik dan kimia tanah memegang peranan penting. Bagi organisme akuatik, sifat air sebagai satu-satunya habitat sangatlah penting. Studi tentang pengaruh berbagai faktor alam pada organisme individu adalah divisi ekologi yang pertama dan paling sederhana.

FAKTOR LINGKUNGAN. KEADAAN LINGKUNGAN

Keanekaragaman faktor lingkungan. Faktor lingkungan adalah segala faktor eksternal yang mempunyai pengaruh langsung atau tidak langsung terhadap jumlah (kelimpahan) dan sebaran geografis hewan dan tumbuhan.

Faktor lingkungan sangat beragam baik sifatnya maupun pengaruhnya terhadap organisme hidup. Secara konvensional, semua faktor lingkungan dibagi menjadi tiga kelompok besar - abiotik, biotik, dan antropogenik.

Faktor abiotik – ini adalah faktor alam mati, terutama iklim (sinar matahari, suhu, kelembaban udara), dan lokal (relief, sifat tanah, salinitas, arus, angin, radiasi, dll). Faktor-faktor ini dapat mempengaruhi tubuh secara langsung(langsung) sebagai cahaya dan panas, atau secara tidak langsung, seperti misalnya medan, yang menentukan pengaruh faktor langsung (pencahayaan, kelembapan, angin, dll.).

Faktor antropogenik – Ini adalah bentuk-bentuk aktivitas manusia yang, dengan mempengaruhi lingkungan, mengubah kondisi organisme hidup atau secara langsung mempengaruhi spesies tumbuhan dan hewan tertentu. Salah satu faktor antropogenik yang paling penting adalah polusi.

Keadaan lingkungan. Kondisi lingkungan, atau kondisi ekologi, adalah faktor lingkungan abiotik yang bervariasi dalam ruang dan waktu, yang mana organisme bereaksi berbeda-beda bergantung pada kekuatannya. Kondisi lingkungan memberikan batasan tertentu pada organisme. Banyaknya cahaya yang menembus kolom air membatasi kehidupan tumbuhan hijau di badan air. Kelimpahan oksigen membatasi jumlah hewan yang menghirup udara. Suhu menentukan aktivitas dan mengontrol reproduksi banyak organisme.

Faktor terpenting yang menentukan kondisi kehidupan organisme di hampir semua lingkungan hidup meliputi suhu, kelembaban dan cahaya. Mari kita pertimbangkan pengaruh faktor-faktor ini secara lebih rinci.

Suhu. Setiap organisme hanya dapat hidup dalam kisaran suhu tertentu: individu suatu spesies mati pada suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah. Di suatu tempat dalam interval ini, kondisi suhu paling menguntungkan bagi keberadaan organisme tertentu, fungsi vitalnya dilakukan paling aktif. Ketika suhu mendekati batas interval, kecepatan proses kehidupan melambat, dan akhirnya berhenti sama sekali - organisme mati.

Batas toleransi suhu berbeda-beda pada setiap organisme. Ada spesies yang dapat mentolerir fluktuasi suhu dalam rentang yang luas. Misalnya, lumut kerak dan banyak bakteri dapat hidup pada suhu yang sangat berbeda. Di antara hewan, hewan berdarah panas memiliki toleransi suhu paling besar. Harimau, misalnya, tahan terhadap dinginnya Siberia dan panasnya daerah tropis di India atau Kepulauan Melayu dengan baik. Namun ada juga spesies yang hanya dapat hidup dalam batas suhu yang kurang lebih sempit. Ini mencakup banyak tanaman tropis, seperti anggrek. Di daerah beriklim sedang, mereka hanya bisa tumbuh di rumah kaca dan membutuhkan perawatan yang cermat. Beberapa karang pembentuk terumbu hanya dapat hidup di laut yang suhu airnya minimal 21 °C. Namun karang juga mati jika air menjadi terlalu panas.

Di lingkungan darat-udara dan bahkan di banyak wilayah lingkungan perairan, suhu tidak tetap dan dapat sangat bervariasi tergantung musim dalam setahun atau waktu. Di daerah tropis, variasi suhu tahunan mungkin lebih tidak terlihat dibandingkan variasi suhu harian. Sebaliknya, di daerah beriklim sedang, suhu bervariasi secara signifikan pada waktu yang berbeda sepanjang tahun. Hewan dan tumbuhan terpaksa beradaptasi dengan musim dingin yang tidak menguntungkan, di mana kehidupan aktif menjadi sulit atau tidak mungkin. Di daerah tropis, adaptasi seperti ini kurang terasa. Selama periode dingin dengan kondisi suhu yang tidak mendukung, tampaknya ada jeda dalam kehidupan banyak organisme: hibernasi pada mamalia, rontoknya daun pada tumbuhan, dll. Beberapa hewan melakukan migrasi jauh ke tempat-tempat dengan iklim yang lebih sesuai.

Kelembaban. Sepanjang sebagian besar sejarahnya, satwa liar hanya diwakili oleh bentuk organisme akuatik. Setelah menaklukkan daratan, mereka tetap tidak kehilangan ketergantungan pada air. Air merupakan bagian integral dari sebagian besar makhluk hidup: air diperlukan untuk fungsi normalnya. Organisme yang berkembang secara normal terus-menerus kehilangan air dan karenanya tidak dapat hidup di udara yang benar-benar kering. Cepat atau lambat, kerugian tersebut dapat mengakibatkan kematian organisme.

Dalam fisika, kelembapan diukur dengan jumlah uap air di udara. Namun, indikator paling sederhana dan paling nyaman yang mencirikan kelembapan suatu wilayah tertentu adalah jumlah curah hujan yang turun di sana selama satu tahun atau periode waktu lainnya.

Tumbuhan mengambil air dari tanah dengan menggunakan akarnya. Lumut kerak dapat menangkap uap air dari udara. Tumbuhan memiliki sejumlah adaptasi yang memastikan kehilangan air minimal. Semua hewan darat memerlukan pasokan air secara berkala untuk mengkompensasi hilangnya air yang tidak dapat dihindari karena penguapan atau ekskresi. Banyak hewan meminum air; yang lain, seperti amfibi, beberapa serangga dan tungau, menyerapnya dalam bentuk cair atau uap melalui penutup tubuh mereka. Kebanyakan hewan gurun tidak pernah minum. Mereka memenuhi kebutuhan mereka dari air yang disuplai dengan makanan. Terakhir, ada hewan yang memperoleh air dengan cara yang lebih kompleks - melalui proses oksidasi lemak. Contohnya termasuk unta dan beberapa jenis serangga, seperti kumbang padi dan lumbung, ngengat pakaian, yang memakan lemak. Hewan, seperti tumbuhan, memiliki banyak adaptasi untuk menghemat air.

Lampu. Bagi hewan, cahaya, sebagai faktor lingkungan, jauh lebih penting dibandingkan suhu dan kelembapan. Namun cahaya mutlak diperlukan bagi kehidupan alam, karena cahaya praktis merupakan satu-satunya sumber energi baginya.

Sejak lama, terdapat perbedaan antara tanaman yang menyukai cahaya, yang hanya dapat tumbuh subur di bawah sinar matahari, dan tanaman tahan naungan, yang mampu tumbuh dengan baik di bawah kanopi hutan. Sebagian besar tumbuhan bawah di hutan beech, yang sangat rindang, dibentuk oleh tanaman yang tahan naungan. Hal ini sangat penting secara praktis untuk regenerasi alami tegakan hutan: tunas-tunas muda dari banyak spesies pohon dapat tumbuh di bawah naungan pohon-pohon besar.

Pada banyak hewan, kondisi pencahayaan normal menunjukkan reaksi positif atau negatif terhadap cahaya. Semua orang tahu bagaimana serangga malam hari berkumpul menuju cahaya atau bagaimana kecoa bertebaran mencari perlindungan jika hanya lampu yang dinyalakan di ruangan gelap.

Namun, cahaya memiliki signifikansi ekologis terbesar dalam siklus siang dan malam. Banyak hewan yang secara eksklusif aktif diurnal (kebanyakan burung pengicau), yang lain secara eksklusif aktif di malam hari (banyak hewan pengerat kecil, kelelawar). Krustasea kecil, mengambang di kolom air, tinggal di permukaan air pada malam hari, dan pada siang hari mereka tenggelam ke kedalaman, menghindari cahaya yang terlalu terang.

Dibandingkan dengan suhu atau kelembapan, cahaya memiliki pengaruh langsung yang kecil terhadap hewan. Ini hanya berfungsi sebagai sinyal untuk restrukturisasi proses yang terjadi di dalam tubuh, yang memungkinkan mereka merespons dengan baik terhadap perubahan yang terjadi dalam kondisi eksternal.

Faktor-faktor yang tercantum di atas tidak mencakup keseluruhan kondisi lingkungan yang menentukan kehidupan dan penyebaran organisme. Disebut faktor iklim sekunder, seperti angin, tekanan atmosfer, ketinggian. Angin memiliki efek tidak langsung: dengan meningkatkan penguapan, meningkatkan kekeringan. Angin kencang berkontribusi terhadap pendinginan. Tindakan ini penting dilakukan di tempat dingin, pegunungan tinggi, atau daerah kutub.

Faktor antropogenik. Polutan. Faktor antropogenik sangat beragam komposisinya. Manusia mempengaruhi alam yang hidup dengan membangun jalan, membangun kota, melakukan pertanian, memblokir sungai, dll. Aktivitas manusia modern semakin dimanifestasikan dalam pencemaran lingkungan dengan produk sampingan yang seringkali beracun. Sulfur dioksida yang beterbangan dari pipa-pipa pabrik dan pembangkit listrik tenaga panas, senyawa logam (tembaga, seng, timbal) yang dibuang di dekat tambang atau terbentuk dalam gas buang mobil, sisa-sisa produk minyak bumi yang dibuang ke badan air saat mencuci kapal tanker minyak - ini hanyalah beberapa polutan yang membatasi penyebaran organisme (terutama tumbuhan).

Di kawasan industri, konsep polutan terkadang mencapai tingkat ambang batas, yaitu. mematikan bagi banyak organisme, nilai. Namun, apa pun yang terjadi, hampir selalu ada setidaknya beberapa individu dari beberapa spesies yang dapat bertahan hidup dalam kondisi seperti itu. Alasannya adalah bahkan pada populasi alami, individu yang resisten jarang ditemukan. Ketika tingkat polusi meningkat, individu yang resisten mungkin menjadi satu-satunya yang selamat. Selain itu, mereka dapat menjadi pendiri populasi stabil yang mewarisi kekebalan terhadap polusi jenis ini. Oleh karena itu, polusi memberi kita kesempatan untuk mengamati evolusi dalam tindakan. Tentu saja, tidak semua penduduk mempunyai kemampuan untuk melawan polusi, meskipun hanya dalam bentuk individu.

Jadi, dampak polutan apa pun ada dua. Jika zat ini muncul baru-baru ini atau terkandung dalam konsentrasi yang sangat tinggi, maka setiap spesies yang sebelumnya ditemukan di kawasan terkontaminasi biasanya hanya diwakili oleh beberapa spesimen - tepatnya spesimen yang, karena variabilitas alami, memiliki stabilitas awal atau aliran terdekatnya.

Selanjutnya, kawasan yang tercemar ternyata berpenduduk jauh lebih padat, tetapi biasanya dengan jumlah spesies yang jauh lebih sedikit dibandingkan jika tidak ada pencemaran. Komunitas baru yang muncul dengan komposisi spesies yang semakin berkurang telah menjadi bagian integral dari lingkungan manusia.

HUBUNGAN BIOTIK ORGANISME

Dua jenis organisme yang hidup di wilayah yang sama dan bersentuhan satu sama lain menjalin hubungan yang berbeda satu sama lain. Posisi suatu spesies dalam berbagai bentuk hubungan ditunjukkan dengan tanda-tanda konvensional. Tanda minus (–) menunjukkan dampak buruk (individu dari suatu spesies tertindas atau dirugikan). Tanda tambah (+) menunjukkan efek menguntungkan (individu dari spesies mendapat manfaat). Tanda nol (0) menunjukkan hubungan yang acuh tak acuh (tidak ada pengaruh).

Jadi, semua hubungan biotik dapat dibagi menjadi 6 kelompok: tidak ada populasi yang mempengaruhi populasi lainnya (00); koneksi bermanfaat yang saling menguntungkan (++); hubungan yang merugikan kedua spesies (– –); salah satu spesies diuntungkan, spesies lainnya mengalami penindasan (+ –); satu spesies diuntungkan, spesies lainnya tidak dirugikan (+0); satu spesies tertindas, spesies lainnya tidak diuntungkan (– 0).

Bagi salah satu spesies yang hidup bersama, pengaruh spesies lain bersifat negatif (ia mengalami penindasan), sedangkan penindas tidak menerima kerugian maupun manfaat - ini amensalisme(–0). Contoh amensalisme adalah tumbuhan yang menyukai cahaya yang tumbuh di bawah pohon cemara, mengalami naungan yang kuat, sedangkan pohon itu sendiri tidak mempedulikan hal ini.

Suatu bentuk hubungan di mana satu spesies memperoleh keuntungan tertentu tanpa menimbulkan kerugian atau keuntungan bagi spesies lain disebut komensalisme(+0). Misalnya, mamalia besar (anjing, rusa) berfungsi sebagai pembawa buah-buahan dan biji-bijian dengan kait (seperti burdock), tidak menerima bahaya maupun manfaat darinya.

Komensalisme adalah pemanfaatan satu spesies oleh spesies lain secara sepihak tanpa menimbulkan kerusakan. Manifestasi komensalisme bermacam-macam, sehingga ada beberapa varian yang dibedakan.

“Freeloading” adalah konsumsi sisa makanan pemiliknya.

“Persahabatan” adalah konsumsi berbagai zat atau bagian dari makanan yang sama.

“Perumahan” adalah penggunaan oleh satu spesies terhadap spesies lainnya (tubuhnya, rumah mereka (sebagai tempat berlindung atau rumah.

Di alam, hubungan yang saling menguntungkan antar spesies sering ditemukan, dan beberapa organisme menerima manfaat timbal balik dari hubungan ini. Kelompok ikatan biologis yang saling menguntungkan ini mencakup beragam simbiotik hubungan antar organisme. Contoh simbiosis adalah lumut kerak, yang merupakan tempat hidup bersama yang erat dan saling menguntungkan antara jamur dan alga. Contoh simbiosis yang terkenal adalah hidup bersama antara tumbuhan hijau (terutama pohon) dan jamur.

Salah satu jenis hubungan yang saling menguntungkan adalah kerja sama proto(kerjasama primer) (++). Pada saat yang sama, hidup berdampingan, meskipun tidak wajib, bermanfaat bagi kedua spesies, tetapi bukan merupakan syarat mutlak untuk kelangsungan hidup. Contoh kerja sama proto adalah penyebaran benih tanaman hutan tertentu oleh semut dan penyerbukan berbagai tanaman padang rumput oleh lebah.

Jika dua atau lebih spesies mempunyai persyaratan ekologis yang serupa dan hidup bersama, maka jenis hubungan negatif dapat timbul di antara mereka, yang disebut kompetisi(persaingan, kompetisi) (– –). Misalnya, semua tanaman bersaing untuk mendapatkan cahaya, kelembapan, nutrisi tanah dan, oleh karena itu, memperluas wilayahnya. Hewan berebut sumber makanan, tempat berlindung, dan juga wilayah.

Predasi(+ –) adalah jenis interaksi antar organisme di mana perwakilan suatu spesies membunuh dan memakan perwakilan spesies lain.

Ini adalah jenis utama interaksi biotik di alam. Perlu diingat bahwa jenis hubungan pasangan spesies tertentu dapat berubah tergantung pada kondisi eksternal atau tahap kehidupan organisme yang berinteraksi. Terlebih lagi, di alam, bukan hanya beberapa spesies yang secara bersamaan terlibat dalam hubungan biotik, tetapi jumlah spesies yang jauh lebih besar.

PERATURAN UMUM PENGARUH FAKTOR LINGKUNGAN EKOLOGI TERHADAP ORGANISME

Contoh suhu menunjukkan bahwa faktor ini hanya dapat ditoleransi oleh tubuh dalam batas tertentu. Organisme mati jika suhu lingkungan terlalu rendah atau terlalu tinggi. Di lingkungan yang suhunya mendekati ekstrem ini, jarang ada penghuni yang hidup. Namun, jumlah mereka meningkat ketika suhu mendekati nilai rata-rata, yang merupakan yang terbaik (optimal) untuk spesies tertentu.

Pola ini dapat ditransfer ke faktor lain yang menentukan kecepatan proses kehidupan tertentu (kelembaban, kekuatan angin, kecepatan arus, dll).

Jika kita menggambar kurva pada grafik yang mencirikan intensitas proses tertentu (pernapasan, pergerakan, nutrisi, dll.) tergantung pada salah satu faktor lingkungan (tentu saja, asalkan faktor ini mempengaruhi proses utama kehidupan), maka ini kurva hampir selalu berbentuk lonceng.

Kurva ini disebut kurva toleransi(dari bahasa Yunani toleransi- kesabaran, stabilitas). Posisi puncak kurva menunjukkan kondisi optimal untuk suatu proses tertentu.

Beberapa individu dan spesies mempunyai ciri kurva dengan puncak yang sangat tajam. Artinya rentang kondisi dimana aktivitas tubuh mencapai maksimum sangatlah sempit. Kurva datar menunjukkan rentang toleransi yang luas.

Organisme dengan batas resistensi yang luas tentunya mempunyai peluang untuk menyebar lebih luas. Namun, batas daya tahan yang luas untuk satu faktor tidak berarti batas yang luas untuk semua faktor. Tanaman ini mungkin toleran terhadap fluktuasi suhu yang besar, namun memiliki kisaran toleransi air yang sempit. Hewan seperti ikan trout bisa sangat sensitif terhadap suhu tetapi memakan berbagai macam makanan.

Kadang-kadang selama hidup seseorang, toleransinya dapat berubah (posisi kurva akan berubah), jika individu tersebut berada dalam kondisi eksternal yang berbeda. Menemukan diri Anda dalam kondisi seperti itu, lama kelamaan tubuh akan terbiasa dan beradaptasi dengannya. Konsekuensinya adalah perubahan optimum fisiologis, atau pergeseran kubah kurva toleransi. Fenomena ini disebut adaptasi, atau aklimatisasi.

Pada spesies dengan sebaran geografis yang luas, penghuni zona geografis atau iklim sering kali paling mampu beradaptasi dengan kondisi yang menjadi ciri khas suatu wilayah tertentu. Hal ini disebabkan oleh kemampuan beberapa organisme untuk membentuk bentuk lokal, atau ekotipe, yang dicirikan oleh batas ketahanan yang berbeda terhadap suhu, cahaya, atau faktor lainnya.

Mari kita perhatikan sebagai contoh ekotipe salah satu spesies ubur-ubur. Ubur-ubur bergerak melalui air menggunakan kontraksi ritmis otot yang mendorong air keluar dari rongga tengah tubuh, mirip dengan gerakan roket. Frekuensi optimal denyutan tersebut adalah 15-20 kontraksi per menit. Individu yang hidup di lautan garis lintang utara bergerak dengan kecepatan yang sama seperti ubur-ubur dari spesies yang sama di laut garis lintang selatan, meskipun suhu air di utara bisa lebih rendah 20 °C. Akibatnya, kedua bentuk organisme dari spesies yang sama mampu beradaptasi dengan baik terhadap kondisi lokal.

Hukum minimum. Intensitas proses biologis tertentu seringkali sensitif terhadap dua atau lebih faktor lingkungan. Dalam hal ini, faktor yang terdapat dalam jumlah minimal, ditinjau dari kebutuhan tubuh, akan menjadi sangat menentukan. Aturan ini dirumuskan oleh pendiri ilmu pupuk mineral Justus Liebig(1803-1873) dan mendapat nama Hukum minimum. Yu.Liebig menemukan bahwa hasil tanaman dapat dibatasi oleh salah satu unsur hara dasar, jika pasokan unsur ini terbatas.

Diketahui bahwa berbagai faktor lingkungan dapat berinteraksi, yaitu kekurangan suatu zat dapat menyebabkan kekurangan zat lain. Oleh karena itu, secara umum hukum minimum dapat dirumuskan sebagai berikut: keberhasilan kelangsungan hidup makhluk hidup bergantung pada serangkaian kondisi; faktor pembatas, atau pembatas adalah setiap keadaan lingkungan yang mendekati atau melampaui batas stabilitas organisme suatu spesies tertentu.

Ketentuan tentang faktor pembatas sangat memudahkan kajian situasi kompleks. Meskipun hubungan antara organisme dan lingkungannya rumit, tidak semua faktor memiliki signifikansi ekologis yang sama. Misalnya, oksigen merupakan faktor kebutuhan fisiologis bagi semua hewan, namun dari sudut pandang ekologi, oksigen hanya menjadi pembatas di habitat tertentu. Jika ikan mati di sungai, konsentrasi oksigen di dalam air harus diukur terlebih dahulu, karena sangat bervariasi, cadangan oksigen mudah habis dan seringkali oksigen tidak mencukupi. Jika kematian burung terjadi di alam, maka perlu dicari penyebab lain, karena kandungan oksigen di udara relatif konstan dan mencukupi dari sudut pandang kebutuhan organisme darat.

KESIMPULAN

Ekologi adalah ilmu yang sangat penting bagi manusia yang mempelajari lingkungan alami terdekatnya. Manusia, yang mengamati alam dan keselarasan yang melekat di dalamnya, tanpa sadar berusaha menghadirkan keselarasan ini ke dalam hidupnya. Keinginan ini menjadi sangat akut baru-baru ini, setelah konsekuensi dari kegiatan ekonomi yang tidak masuk akal yang menyebabkan kerusakan lingkungan alam menjadi sangat nyata. Dan hal ini pada akhirnya berdampak buruk pada orang itu sendiri.

Perlu diingat bahwa ekologi merupakan disiplin ilmu fundamental yang pemikirannya sangat penting. Dan jika kita menyadari pentingnya ilmu ini, kita perlu belajar menggunakan hukum, konsep, dan istilahnya dengan benar. Bagaimanapun, mereka membantu masyarakat menentukan tempatnya di lingkungannya dan menggunakan sumber daya alam dengan benar dan rasional. Telah terbukti bahwa pemanfaatan sumber daya alam oleh manusia tanpa mengetahui hukum alam seringkali menimbulkan akibat yang serius dan tidak dapat diperbaiki.

Setiap orang di planet ini harus mengetahui dasar-dasar ekologi sebagai ilmu tentang rumah kita bersama – Bumi. Pengetahuan tentang dasar-dasar ekologi akan membantu masyarakat dan individu membangun kehidupannya dengan bijak; mereka akan membantu setiap orang merasa menjadi bagian dari Alam yang agung, mencapai keharmonisan dan kenyamanan di mana sebelumnya ada perjuangan yang tidak masuk akal dengan kekuatan alam.

DAFTAR REFERENSI YANG DIGUNAKAN Faktor lingkungan ekologis (Biotik faktor; Biotik lingkungan faktor; Faktor biotik; ....5 Soal No. 67 Sumber daya alam, milik mereka klasifikasi. Siklus Sumber Daya SUMBER DAYA ALAM (alam...

Ini adalah faktor lingkungan apa pun yang ditanggapi tubuh dengan reaksi adaptif.

Lingkungan merupakan salah satu konsep utama ekologi yang berarti suatu kompleksnya kondisi lingkungan yang mempengaruhi kehidupan organisme. Dalam arti luas, lingkungan dipahami sebagai totalitas benda material, fenomena dan energi yang mempengaruhi tubuh. Dimungkinkan juga untuk memiliki pemahaman spasial yang lebih spesifik tentang lingkungan sebagai lingkungan sekitar suatu organisme – habitatnya. Habitat adalah segala sesuatu di mana suatu organisme hidup; itu adalah bagian dari alam yang mengelilingi organisme hidup dan mempunyai pengaruh langsung atau tidak langsung terhadapnya. Itu. unsur-unsur lingkungan yang tidak acuh terhadap suatu organisme atau spesies tertentu dan dengan satu atau lain cara mempengaruhinya merupakan faktor-faktor yang berkaitan dengannya.

Komponen lingkungan hidup bermacam-macam dan mudah berubah, sehingga makhluk hidup senantiasa beradaptasi dan mengatur aktivitas hidupnya sesuai dengan variasi yang terjadi pada parameter lingkungan luarnya. Adaptasi organisme seperti ini disebut adaptasi dan memungkinkan mereka untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

Semua faktor lingkungan dibagi menjadi

• Faktor abiotik adalah faktor alam mati yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi tubuh - cahaya, suhu, kelembaban, komposisi kimia lingkungan udara, air dan tanah, dll. (yaitu, sifat-sifat lingkungan, yang kejadian dan dampaknya tidak mempengaruhi tubuh). langsung bergantung pada aktivitas organisme hidup) .
• Faktor biotik adalah segala bentuk pengaruh terhadap tubuh makhluk hidup disekitarnya (mikroorganisme, pengaruh hewan terhadap tumbuhan dan sebaliknya).
• Faktor antropogenik adalah berbagai bentuk aktivitas masyarakat manusia yang menyebabkan perubahan alam sebagai habitat spesies lain atau berdampak langsung pada kehidupannya.

Faktor lingkungan mempengaruhi organisme hidup

• sebagai iritan yang menyebabkan perubahan adaptif pada fungsi fisiologis dan biokimia;
• sebagai pembatas yang membuat tidak mungkin ada dalam kondisi tertentu;
• sebagai pengubah yang menyebabkan perubahan struktural dan fungsional pada organisme, dan sebagai sinyal yang menunjukkan perubahan faktor lingkungan lainnya.

Dalam hal ini, dimungkinkan untuk menetapkan sifat umum dampak faktor lingkungan terhadap organisme hidup.

Setiap organisme memiliki serangkaian adaptasi khusus terhadap faktor lingkungan dan hidup dengan aman hanya dalam batas variabilitas tertentu. Tingkat faktor yang paling menguntungkan bagi kehidupan disebut optimal.

Pada nilai kecil atau dengan paparan berlebihan terhadap faktor tersebut, aktivitas vital organisme menurun tajam (terasa terhambat). Kisaran aksi suatu faktor lingkungan (area toleransi) dibatasi oleh titik minimum dan maksimum yang sesuai dengan nilai ekstrim dari faktor tersebut di mana keberadaan organisme dimungkinkan.

Faktor tingkat atas, yang di luarnya aktivitas vital organisme menjadi tidak mungkin, disebut maksimum, dan tingkat yang lebih rendah disebut minimum (Gbr.). Secara alami, setiap organisme dicirikan oleh faktor lingkungan maksimum, optimal, dan minimumnya sendiri. Misalnya, seekor lalat dapat menahan fluktuasi suhu dari 7 hingga 50°C, tetapi cacing gelang manusia hanya hidup pada suhu tubuh manusia.

Titik optimal, minimum dan maksimum merupakan tiga titik mata angin yang menentukan kemampuan tubuh bereaksi terhadap faktor tertentu. Titik-titik ekstrim dari kurva, yang menyatakan keadaan penindasan dengan kekurangan atau kelebihan suatu faktor, disebut daerah pessimum; mereka sesuai dengan nilai pesimis dari faktor tersebut. Di dekat titik kritis terdapat nilai faktor yang tidak mematikan, dan di luar zona toleransi terdapat zona mematikan dari faktor tersebut.

Kondisi lingkungan di mana suatu faktor atau kombinasinya melampaui zona nyaman dan mempunyai efek menekan sering disebut ekstrim, garis batas (ekstrim, sulit) dalam ekologi. Mereka tidak hanya mencirikan situasi lingkungan (suhu, salinitas), tetapi juga habitat yang kondisinya dekat dengan batas keberadaan tumbuhan dan hewan.

Setiap organisme hidup secara bersamaan dipengaruhi oleh berbagai faktor, tetapi hanya satu faktor yang membatasi. Faktor yang menjadi kerangka keberadaan suatu organisme, spesies atau komunitas disebut pembatas (limiting). Misalnya, persebaran banyak hewan dan tumbuhan di utara dibatasi oleh kurangnya panas, sedangkan di selatan, faktor pembatas untuk spesies yang sama mungkin adalah kurangnya kelembapan atau kebutuhan makanan. Namun batas daya tahan tubuh terhadap faktor pembatas bergantung pada kadar faktor lainnya.

Kehidupan beberapa organisme memerlukan kondisi yang dibatasi oleh batas yang sempit, yaitu kisaran optimum yang tidak konstan untuk spesies tersebut. Efek optimal dari faktor ini berbeda pada spesies yang berbeda. Rentang kurva, yaitu jarak antara titik ambang batas, menunjukkan luas pengaruh faktor lingkungan terhadap tubuh (Gbr. 104). Dalam kondisi yang mendekati ambang batas aksi suatu faktor, organisme merasa tertekan; mereka mungkin ada, tetapi tidak mencapai perkembangan penuh. Tanaman biasanya tidak berbuah. Sebaliknya pada hewan, pubertas semakin cepat.

Besarnya rentang aksi suatu faktor dan khususnya zona optimal memungkinkan kita untuk menilai daya tahan organisme dalam kaitannya dengan elemen lingkungan tertentu dan menunjukkan amplitudo ekologisnya. Dalam hal ini, organisme yang dapat hidup dalam kondisi lingkungan yang cukup beragam disebut zvrybionts (dari bahasa Yunani “euros” - lebar). Misalnya, beruang coklat hidup di daerah beriklim dingin dan hangat, di daerah kering dan lembab, serta memakan berbagai makanan nabati dan hewani.

Sehubungan dengan faktor lingkungan swasta, digunakan istilah yang diawali dengan awalan yang sama. Misalnya, hewan yang dapat hidup pada rentang suhu yang luas disebut eurytermal, sedangkan organisme yang hanya dapat hidup pada rentang suhu yang sempit disebut stenotermik. Dengan prinsip yang sama, suatu organisme dapat menjadi euryhydrid atau stenohydrid, bergantung pada responsnya terhadap fluktuasi kelembapan; euryhaline atau stenohaline - tergantung pada kemampuan untuk mentolerir nilai salinitas lingkungan yang berbeda, dll.

Ada juga konsep valensi ekologi, yang mewakili kemampuan suatu organisme untuk menghuni berbagai lingkungan, dan amplitudo ekologi, yang mencerminkan lebar kisaran suatu faktor atau lebar zona optimal.

Pola kuantitatif reaksi organisme terhadap pengaruh faktor lingkungan berbeda-beda sesuai dengan kondisi kehidupannya. Stenobiontisme atau eurybiontisme tidak mencirikan kekhususan suatu spesies dalam kaitannya dengan faktor lingkungan apa pun. Misalnya, beberapa hewan terbatas pada kisaran suhu yang sempit (yaitu stenotermik) dan pada saat yang sama dapat hidup dalam kisaran salinitas lingkungan yang luas (euryhaline).

Faktor lingkungan mempengaruhi organisme hidup secara bersamaan dan bersama-sama, dan tindakan salah satunya sampai batas tertentu bergantung pada ekspresi kuantitatif faktor lain - cahaya, kelembaban, suhu, organisme di sekitarnya, dll. Pola ini disebut interaksi faktor. Kadang-kadang kekurangan satu faktor sebagian dikompensasi oleh peningkatan aktivitas faktor lain; substitusi parsial dari pengaruh faktor lingkungan muncul. Pada saat yang sama, tidak ada faktor yang diperlukan tubuh yang dapat sepenuhnya digantikan oleh faktor lain. Tanaman fototrofik tidak dapat tumbuh tanpa cahaya pada suhu atau kondisi nutrisi yang paling optimal. Oleh karena itu, jika nilai paling sedikit salah satu faktor penting melampaui batas toleransi (di bawah nilai minimum atau di atas nilai maksimum), maka keberadaan suatu organisme menjadi tidak mungkin.

Faktor lingkungan yang mempunyai nilai pesimis pada kondisi tertentu, yaitu yang paling jauh dari optimal, terutama mempersulit kemungkinan keberadaan spesies pada kondisi tersebut, meskipun terdapat kombinasi optimal dari kondisi lain. Ketergantungan ini disebut hukum faktor pembatas. Faktor-faktor yang menyimpang dari kondisi optimal tersebut menjadi sangat penting dalam kehidupan suatu spesies atau individu, menentukan jangkauan geografisnya.

Identifikasi faktor pembatas sangat penting dalam praktek pertanian untuk membangun valensi ekologis, terutama pada periode paling rentan (kritis) dari entogenesis hewan dan tumbuhan.

KULIAH No.4

TOPIK: FAKTOR LINGKUNGAN

RENCANA:

1. Konsep faktor lingkungan dan klasifikasinya.

2. Faktor abiotik.

2.1. Peran ekologis dari faktor abiotik utama.

2.2. Faktor topografi.

2.3. Faktor ruang.

3. Faktor biotik.

4. Faktor antropogenik.

1. Konsep faktor lingkungan dan klasifikasinya

Faktor lingkungan adalah setiap unsur lingkungan yang secara langsung atau tidak langsung dapat mempengaruhi suatu organisme hidup, setidaknya pada salah satu tahap perkembangan individunya.

Faktor lingkungan bermacam-macam, dan masing-masing faktor merupakan kombinasi dari kondisi lingkungan yang bersangkutan dan sumber dayanya (cadangan dalam lingkungan).

Faktor lingkungan ekologi biasanya dibagi menjadi dua kelompok: faktor alam inert (tak hidup) - abiotik atau abiogenik; faktor alam yang hidup - biotik atau biogenik.

Selain klasifikasi faktor lingkungan di atas, masih banyak faktor lain (yang kurang umum) yang menggunakan ciri khas lainnya. Dengan demikian, faktor-faktor yang bergantung dan tidak bergantung pada jumlah dan kepadatan organisme diidentifikasi. Misalnya, pengaruh faktor iklim makro tidak dipengaruhi oleh jumlah hewan atau tumbuhan, tetapi epidemi (penyakit massal) yang disebabkan oleh mikroorganisme patogen bergantung pada jumlah mereka di suatu wilayah tertentu. Ada klasifikasi yang diketahui di mana semua faktor antropogenik diklasifikasikan sebagai biotik.

2. Faktor abiotik

Pada lingkungan abiotik (di alam mati), semua faktor terutama dapat dibagi menjadi faktor fisik dan kimia. Namun, untuk memahami esensi fenomena dan proses yang sedang dipertimbangkan, akan lebih mudah untuk merepresentasikan faktor abiotik sebagai sekumpulan faktor iklim, topografi, kosmik, serta karakteristik komposisi lingkungan (perairan, terestrial atau tanah), dll.

Faktor fisik- ini adalah sumber yang merupakan keadaan atau fenomena fisik (mekanik, gelombang, dll.). Misalnya suhunya tinggi maka akan terjadi luka bakar, jika sangat rendah maka akan terjadi radang dingin. Faktor lain juga dapat mempengaruhi pengaruh suhu: di air - arus, di darat - angin dan kelembapan, dll.

Faktor kimia- ini adalah yang berasal dari komposisi kimia lingkungan. Misalnya salinitas air, jika tinggi maka kehidupan di waduk mungkin sama sekali tidak ada (Laut Mati), tetapi pada saat yang sama, sebagian besar organisme laut tidak dapat hidup di air tawar. Kehidupan hewan di darat dan di air, dll bergantung pada kecukupan kadar oksigen.

Faktor edafis(tanah) adalah seperangkat sifat kimia, fisik dan mekanik tanah dan batuan yang mempengaruhi organisme yang hidup di dalamnya, yaitu habitatnya, dan sistem perakaran tumbuhan. Pengaruh komponen kimia (unsur biogenik), suhu, kelembaban, dan struktur tanah terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman telah diketahui.

2.1. Peran ekologis faktor abiotik utama

Radiasi sinar matahari. Radiasi matahari merupakan sumber energi utama bagi ekosistem. Energi Matahari merambat melalui ruang angkasa dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Bagi organisme, panjang gelombang radiasi yang dirasakan, intensitas dan durasi paparannya penting.

Sekitar 99% dari seluruh energi radiasi matahari terdiri dari sinar dengan panjang gelombang k = nm, termasuk 48% di bagian spektrum tampak (k = nm), 45% di inframerah dekat (k = nm) dan sekitar 7% di ultraviolet (Untuk< 400 нм).

Sinar dengan X = nm sangat penting untuk fotosintesis. Radiasi matahari gelombang panjang (inframerah jauh) (k > 4000 nm) memiliki pengaruh yang kecil terhadap proses vital organisme. Sinar ultraviolet dengan k > 320 nm dalam dosis kecil diperlukan untuk hewan dan manusia, karena di bawah pengaruhnya vitamin D terbentuk di dalam tubuh< 290 нм губи­тельно для живого, но до поверхности Земли оно не доходит, поглощаясь озоновым слоем атмосферы.

Saat sinar matahari melewati udara atmosfer, ia dipantulkan, dihamburkan, dan diserap. Salju bersih memantulkan sekitar 80-95% sinar matahari, salju yang tercemar - 40-50%, tanah chernozem - hingga 5%, tanah kering ringan - 35-45%, hutan jenis konifera - 10-15%. Namun, penerangan permukaan bumi sangat bervariasi tergantung pada waktu, tahun dan hari, garis lintang geografis, paparan lereng, kondisi atmosfer, dll.

Karena rotasi bumi, periode terang dan gelap bergantian secara berkala. Pembungaan, perkecambahan biji pada tumbuhan, migrasi, hibernasi, reproduksi hewan dan masih banyak lagi di alam berhubungan dengan lamanya fotoperiode (panjang hari). Kebutuhan cahaya bagi tanaman menentukan cepatnya pertumbuhan tinggi badan dan struktur hutan yang berlapis. Tumbuhan air tersebar terutama di lapisan permukaan badan air.

Radiasi matahari langsung atau menyebar tidak hanya dibutuhkan oleh sekelompok kecil makhluk hidup - beberapa jenis jamur, ikan laut dalam, mikroorganisme tanah, dll.

Proses fisiologis dan biokimia terpenting yang terjadi pada organisme hidup akibat adanya cahaya adalah sebagai berikut:

1. Fotosintesis (1-2% energi matahari yang jatuh ke bumi digunakan untuk fotosintesis);

2. Transpirasi (sekitar 75% - untuk transpirasi, yang memastikan pendinginan tanaman dan pergerakan larutan zat mineral melaluinya);

3. Fotoperiodisme (memberikan sinkronisitas proses kehidupan pada organisme hidup dengan kondisi lingkungan yang berubah secara berkala);

4. Pergerakan (fototropisme pada tumbuhan dan fototaksis pada hewan dan mikroorganisme);

5. Penglihatan (salah satu fungsi analisis utama hewan);

6. Proses lainnya (sintesis vitamin D pada manusia dalam cahaya, pigmentasi, dll).

Dasar dari biocenosis Rusia tengah, seperti kebanyakan ekosistem terestrial, adalah produsen. Penggunaan sinar matahari dibatasi oleh sejumlah faktor alam dan, pertama-tama, kondisi suhu. Berkaitan dengan hal tersebut, telah dikembangkan reaksi adaptif khusus dalam bentuk tiering, mosaik daun, perbedaan fenologi, dll. Berdasarkan tuntutannya terhadap kondisi pencahayaan, tumbuhan dibagi menjadi ringan atau menyukai cahaya (bunga matahari, pisang raja, tomat, akasia, melon), teduh atau tidak menyukai cahaya (herbal hutan, lumut) dan tahan naungan (kemerahan, heather, rhubarb, raspberry, blackberry).

Tumbuhan membentuk kondisi bagi keberadaan spesies makhluk hidup lainnya. Inilah sebabnya mengapa reaksi mereka terhadap kondisi pencahayaan sangat penting. Pencemaran lingkungan menyebabkan perubahan iluminasi: penurunan tingkat insolasi matahari, penurunan jumlah radiasi aktif fotosintesis (PAR adalah bagian dari radiasi matahari dengan panjang gelombang 380 menjadi 710 nm), dan perubahan spektral. komposisi cahaya. Akibatnya, cenosis hancur berdasarkan datangnya radiasi matahari dalam parameter tertentu.

Suhu. Untuk ekosistem alami di zona kita, faktor suhu, bersama dengan pasokan cahaya, sangat menentukan semua proses kehidupan. Aktivitas populasi bergantung pada waktu dalam setahun dan waktu, karena masing-masing periode ini memiliki kondisi suhunya sendiri.

Suhu terutama berkaitan dengan radiasi matahari, namun dalam beberapa kasus ditentukan oleh energi dari sumber panas bumi.

Pada suhu di bawah titik beku, sel hidup secara fisik rusak akibat kristal es yang dihasilkan dan mati, dan pada suhu tinggi, enzim mengalami denaturasi. Sebagian besar tumbuhan dan hewan tidak dapat menahan suhu tubuh yang negatif. Batas atas suhu kehidupan jarang melebihi 40–45 °C.

Dalam kisaran antara batas ekstrim, laju reaksi enzimatik (dan juga laju metabolisme) meningkat dua kali lipat setiap kenaikan suhu sebesar 10°C.

Sebagian besar organisme mampu mengendalikan (menjaga) suhu tubuh, terutama pada organ paling vital. Organisme yang demikian disebut homeotermik- berdarah panas (dari bahasa Yunani homoios - serupa, therme - kehangatan), berbeda dengan poikilotermik- berdarah dingin (dari bahasa Yunani poikilos - beragam, berubah-ubah, beragam), memiliki suhu tidak stabil, tergantung pada suhu lingkungan.

Organisme poikilotermik pada musim dingin atau siang hari menurunkan tingkat proses kehidupan hingga mati suri. Hal ini terutama berlaku pada tumbuhan, mikroorganisme, jamur, dan hewan poikilotermik (berdarah dingin). Hanya spesies homeotermik (berdarah panas) yang masih aktif. Organisme heterotermik, dalam keadaan tidak aktif, memiliki suhu tubuh yang tidak lebih tinggi dari suhu lingkungan luar; dalam keadaan aktif - cukup tinggi (beruang, landak, kelelawar, akan menghubungkan).

Termoregulasi hewan homeotermik disediakan oleh jenis metabolisme khusus yang terjadi dengan pelepasan panas dalam tubuh hewan, adanya penutup insulasi panas, ukuran, fisiologi, dll.

Adapun tumbuhan, mereka telah mengembangkan sejumlah sifat dalam proses evolusi:

resistensi dingin– kemampuan menahan suhu positif rendah untuk waktu yang lama (dari O°C hingga +5°C);

sifat tahan banting musim dingin– kemampuan spesies abadi untuk mentolerir kondisi musim dingin yang kompleks dan tidak menguntungkan;

tahan beku– kemampuan menahan suhu negatif untuk waktu yang lama;

mati suri– kemampuan untuk bertahan dalam jangka waktu lama tanpa faktor lingkungan dalam keadaan penurunan metabolisme yang tajam;

tahan panas– kemampuan untuk mentolerir suhu tinggi (lebih dari +38°…+40°C) tanpa gangguan metabolisme yang signifikan;

kefanaan– pengurangan ontogenesis (hingga 2-6 bulan) pada spesies yang tumbuh dalam kondisi suhu yang menguntungkan dalam jangka waktu singkat.

Di lingkungan perairan, karena kapasitas panas air yang tinggi, perubahan suhu tidak terlalu drastis dan kondisinya lebih stabil dibandingkan di darat. Diketahui bahwa di daerah yang suhunya sangat bervariasi sepanjang hari, serta antar musim, keanekaragaman spesiesnya lebih sedikit dibandingkan di daerah dengan suhu harian dan tahunan yang lebih konstan.

Suhu, seperti halnya intensitas cahaya, bergantung pada garis lintang, musim, waktu, dan paparan lereng. Dampak suhu ekstrem (rendah dan tinggi) diperburuk oleh angin kencang.

Perubahan suhu ketika seseorang naik ke udara atau tenggelam dalam lingkungan perairan disebut stratifikasi suhu. Biasanya, dalam kedua kasus tersebut terjadi penurunan suhu secara terus menerus dengan gradien tertentu. Namun, ada pilihan lain. Jadi, di musim panas, air permukaan lebih panas daripada air dalam. Karena penurunan kepadatan air yang signifikan saat memanas, sirkulasinya dimulai di lapisan permukaan yang dipanaskan tanpa bercampur dengan air dingin yang lebih padat di lapisan di bawahnya. Akibatnya, zona perantara dengan gradien suhu yang tajam terbentuk antara lapisan hangat dan dingin. Semua ini mempengaruhi penempatan organisme hidup di dalam air, serta perpindahan dan penyebaran kotoran yang masuk.

Fenomena serupa terjadi di atmosfer, ketika lapisan udara dingin bergeser ke bawah dan terletak di bawah lapisan hangat, yaitu terjadi pembalikan suhu, yang berkontribusi pada akumulasi polutan di lapisan permukaan udara.

Beberapa fitur relief berkontribusi terhadap inversi, misalnya lubang dan lembah. Hal ini terjadi ketika terdapat zat pada ketinggian tertentu, misalnya aerosol, yang dipanaskan langsung oleh radiasi matahari langsung, yang menyebabkan pemanasan lebih intens pada lapisan udara bagian atas.

Di lingkungan tanah, stabilitas suhu harian dan musiman (fluktuasi) bergantung pada kedalaman. Gradien suhu (serta kelembapan) yang signifikan memungkinkan penghuni tanah menyediakan lingkungan yang menguntungkan bagi diri mereka sendiri melalui pergerakan kecil. Kehadiran dan kelimpahan organisme hidup dapat mempengaruhi suhu. Misalnya, di bawah kanopi hutan atau di bawah daun suatu tanaman, terjadi suhu yang berbeda.

Curah hujan, kelembaban. Air sangat penting bagi kehidupan di Bumi; dari segi ekologi, air bersifat unik. Di bawah kondisi geografis yang hampir sama, terdapat gurun panas dan hutan tropis di Bumi. Perbedaannya hanya pada jumlah curah hujan tahunan: pada kasus pertama, 0,2–200 mm, dan pada kasus kedua, 900–2000 mm.

Curah hujan yang erat kaitannya dengan kelembapan udara merupakan hasil kondensasi dan kristalisasi uap air di lapisan atas atmosfer. Embun dan kabut terbentuk di lapisan udara dasar, dan pada suhu rendah, kristalisasi uap air diamati - embun beku turun.

Salah satu fungsi fisiologis utama organisme apa pun adalah mempertahankan tingkat air yang cukup dalam tubuh. Dalam proses evolusi, organisme telah mengembangkan berbagai adaptasi untuk memperoleh dan menggunakan air secara ekonomis, serta untuk bertahan hidup di musim kemarau. Beberapa hewan gurun memperoleh air dari makanan, yang lain melalui oksidasi lemak yang disimpan tepat waktu (misalnya, unta, yang mampu memperoleh 107 g air metabolik dari 100 g lemak melalui oksidasi biologis); Pada saat yang sama, mereka memiliki permeabilitas air minimal pada bagian luar tubuh, dan kekeringan ditandai dengan keadaan istirahat dengan tingkat metabolisme minimum.

Tumbuhan darat memperoleh air terutama dari tanah. Curah hujan yang rendah, drainase yang cepat, penguapan yang intens, atau kombinasi dari faktor-faktor ini menyebabkan kekeringan, dan kelembaban yang berlebihan menyebabkan genangan air dan genangan air pada tanah.

Keseimbangan kelembaban bergantung pada perbedaan antara jumlah curah hujan dan jumlah air yang diuapkan dari permukaan tanaman dan tanah, serta melalui transpirasi]. Pada gilirannya, proses penguapan secara langsung bergantung pada kelembaban relatif udara atmosfer. Ketika kelembaban mendekati 100%, penguapan praktis berhenti, dan jika suhu turun lebih jauh, proses sebaliknya dimulai - kondensasi (kabut terbentuk, embun dan embun beku turun).

Selain yang telah dikemukakan, kelembaban udara sebagai faktor lingkungan, pada nilai ekstrimnya (kelembaban tinggi dan rendah), meningkatkan dampak (memperparah) pengaruh suhu terhadap tubuh.

Saturasi udara dengan uap air jarang mencapai nilai maksimalnya. Defisit kelembaban adalah perbedaan antara saturasi maksimum yang mungkin dan yang sebenarnya ada pada suhu tertentu. Ini adalah salah satu parameter lingkungan yang paling penting, karena mencirikan dua besaran sekaligus: suhu dan kelembaban. Semakin tinggi defisit kelembaban, semakin kering dan hangat, dan sebaliknya.

Rezim curah hujan adalah faktor terpenting yang menentukan migrasi polutan di lingkungan alam dan pelepasannya dari atmosfer.

Sehubungan dengan rezim air, kelompok ekologi makhluk hidup berikut dibedakan:

hidrobion– penghuni ekosistem yang seluruh siklus hidupnya berlangsung di air;

tumbuhan higrofit– tanaman di habitat basah (marigold rawa, perenang Eropa, cattail berdaun lebar);

higrofil– hewan yang hidup di bagian ekosistem yang sangat lembab (moluska, amfibi, nyamuk, kutu kayu);

mesofit– tanaman di habitat yang cukup lembab;

xerofit– tanaman di habitat kering (rumput bulu, apsintus, astragalus);

xerofil– penduduk daerah kering yang tidak tahan terhadap kelembapan tinggi (beberapa spesies reptil, serangga, hewan pengerat gurun, dan mamalia);

sukulen– tanaman di habitat paling kering, mampu mengumpulkan cadangan kelembapan yang signifikan di dalam batang atau daun (kaktus, lidah buaya, agave);

sklerofita– tanaman di daerah sangat kering yang tahan terhadap dehidrasi parah (duri unta biasa, saxaul, saksagyz);

ephemera dan ephemeroid- spesies herba tahunan dan abadi yang memiliki siklus pendek, bertepatan dengan periode kelembaban yang cukup.

Konsumsi air tanaman dapat dicirikan oleh indikator berikut:

ketahanan terhadap kekeringan– kemampuan untuk mentolerir berkurangnya kekeringan di atmosfer dan (atau) tanah;

ketahanan terhadap kelembaban– kemampuan untuk mentolerir genangan air;

koefisien transpirasi- jumlah air yang dihabiskan untuk pembentukan satuan massa kering (untuk kubis putih 500-550, untuk labu - 800);

koefisien konsumsi air total- jumlah air yang dikonsumsi oleh tanaman dan tanah untuk menghasilkan satu unit biomassa (untuk rumput padang rumput - 350–400 m3 air per ton biomassa).

Pelanggaran terhadap tata air dan pencemaran air permukaan berbahaya, dan dalam beberapa kasus merugikan cenosis. Perubahan siklus air di biosfer dapat menimbulkan akibat yang tidak terduga bagi seluruh organisme hidup.

Mobilitas lingkungan. Penyebab terjadinya pergerakan massa udara (angin) terutama adalah pemanasan permukaan bumi yang tidak merata sehingga menimbulkan perubahan tekanan, serta rotasi bumi. Angin diarahkan ke udara yang lebih hangat.

Angin adalah faktor terpenting dalam penyebaran uap air, benih, spora, kotoran kimia, dll. dalam jarak jauh. Angin berkontribusi terhadap penurunan konsentrasi debu dan zat gas di dekat Bumi di dekat titik masuknya ke dalam bumi atmosfer, dan peningkatan konsentrasi latar belakang di udara akibat emisi dari sumber yang jauh, termasuk transportasi lintas batas.

Angin mempercepat transpirasi (penguapan uap air dari bagian tanaman di atas tanah), yang terutama memperburuk kondisi kehidupan pada kelembapan rendah. Selain itu, secara tidak langsung mempengaruhi semua organisme hidup di darat, ikut serta dalam proses pelapukan dan erosi.

Mobilitas dalam ruang dan percampuran massa air membantu menjaga homogenitas relatif (homogenitas) sifat fisik dan kimia badan air. Kecepatan rata-rata arus permukaan berada pada kisaran 0,1-0,2 m/s, mencapai 1 m/s di beberapa tempat, dan 3 m/s di dekat Arus Teluk.

Tekanan. Tekanan atmosfer normal dianggap sebagai tekanan absolut di permukaan Samudra Dunia sebesar 101,3 kPa, setara dengan 760 mm Hg. Seni. atau 1 atm. Di dunia terdapat wilayah yang konstan dengan tekanan atmosfer tinggi dan rendah, dan fluktuasi musiman dan harian diamati pada titik yang sama. Ketika ketinggian meningkat relatif terhadap permukaan laut, tekanan menurun, tekanan parsial oksigen menurun, dan transpirasi pada tumbuhan meningkat.

Secara berkala, daerah bertekanan rendah terbentuk di atmosfer dengan arus udara kuat yang bergerak membentuk spiral menuju pusat, yang disebut siklon. Hal ini ditandai dengan curah hujan yang tinggi dan cuaca yang tidak stabil. Fenomena alam yang berlawanan disebut antisiklon. Mereka dicirikan oleh cuaca yang stabil, angin lemah dan, dalam beberapa kasus, pembalikan suhu. Selama antisiklon, terkadang timbul kondisi meteorologi yang tidak menguntungkan yang berkontribusi pada akumulasi polutan di lapisan permukaan atmosfer.

Ada juga tekanan atmosfer laut dan benua.

Tekanan di lingkungan perairan meningkat saat Anda menyelam. Karena kepadatan air secara signifikan (800 kali) lebih besar daripada udara, untuk setiap kedalaman 10 m di badan air tawar, tekanan meningkat sebesar 0,1 MPa (1 atm). Tekanan absolut di dasar Palung Mariana melebihi 110 MPa (1100 atm).

Ionisasiradiasi. Radiasi pengion adalah radiasi yang membentuk pasangan ion ketika melewati suatu zat; latar belakang - radiasi yang diciptakan oleh sumber alami. Ia memiliki dua sumber utama: radiasi kosmik dan isotop radioaktif, dan unsur-unsur mineral kerak bumi yang pernah muncul selama pembentukan materi bumi. Karena waktu paruhnya yang lama, inti dari banyak unsur radioaktif primordial masih terawetkan di perut bumi hingga saat ini. Yang terpenting adalah potasium-40, thorium-232, uranium-235 dan uranium-238. Di bawah pengaruh radiasi kosmik, inti atom radioaktif baru terus terbentuk di atmosfer, yang utamanya adalah karbon-14 dan tritium.

Latar belakang radiasi suatu lanskap adalah salah satu komponen iklim yang sangat diperlukan. Semua sumber radiasi pengion yang diketahui berperan dalam pembentukan latar belakang, namun kontribusi masing-masing sumber terhadap total dosis radiasi bergantung pada lokasi geografis tertentu. Manusia sebagai penghuni lingkungan alam menerima sebagian besar radiasi dari sumber radiasi alam, dan hal ini tidak mungkin dihindari. Semua kehidupan di Bumi terkena radiasi dari Luar Angkasa. Lanskap pegunungan, karena ketinggiannya yang signifikan di atas permukaan laut, dicirikan oleh peningkatan kontribusi radiasi kosmik. Gletser, bertindak sebagai lapisan penyerap, memerangkap radiasi dari batuan dasar di dalam massanya. Perbedaan kandungan aerosol radioaktif di laut dan darat ditemukan. Radioaktivitas total udara laut ratusan dan ribuan kali lebih kecil dibandingkan radioaktivitas udara kontinental.

Ada wilayah di Bumi yang tingkat dosis paparannya puluhan kali lebih tinggi dari nilai rata-rata, misalnya wilayah dengan endapan uranium dan thorium. Tempat-tempat seperti itu disebut provinsi Uranium dan Thorium. Tingkat radiasi yang stabil dan relatif lebih tinggi diamati di daerah di mana batuan granit muncul.

Proses biologis yang menyertai pembentukan tanah secara signifikan mempengaruhi akumulasi zat radioaktif di tanah. Dengan kandungan zat humat yang rendah, aktivitasnya lemah, sedangkan chernozem selalu memiliki aktivitas spesifik yang lebih tinggi. Ini sangat tinggi di tanah chernozem dan padang rumput yang terletak dekat dengan kumpulan granit. Menurut tingkat peningkatan aktivitas spesifiknya, tanah secara kasar dapat disusun dengan urutan sebagai berikut: gambut; tanah hitam; tanah di zona stepa dan hutan-stepa; tanah berkembang di atas granit.

Pengaruh fluktuasi periodik intensitas radiasi kosmik di dekat permukaan bumi terhadap dosis radiasi pada organisme hidup praktis tidak signifikan.

Di banyak wilayah di dunia, laju dosis paparan yang disebabkan oleh radiasi uranium dan thorium mencapai tingkat radiasi yang ada di Bumi dalam waktu yang dapat diperkirakan secara geologis, di mana evolusi alami organisme hidup terjadi. Secara umum, radiasi pengion mempunyai efek yang lebih merugikan pada organisme yang sangat maju dan kompleks, dan manusia sangat sensitif terhadapnya. Beberapa zat didistribusikan secara merata ke seluruh tubuh, seperti karbon-14 atau tritium, sementara yang lain terakumulasi di organ tertentu. Jadi, radium-224, -226, timbal-210, polonium-210 terakumulasi di jaringan tulang. Gas inert radon-220, yang terkadang dilepaskan tidak hanya dari endapan di litosfer, tetapi juga dari mineral yang ditambang manusia dan digunakan sebagai bahan bangunan, memiliki efek yang kuat pada paru-paru. Zat radioaktif dapat terakumulasi di air, tanah, sedimen, atau udara jika laju pelepasannya melebihi laju peluruhan radioaktif. Pada organisme hidup, akumulasi zat radioaktif terjadi ketika mereka masuk bersama makanan.

2.2. Topografi faktor

Pengaruh faktor abiotik sangat bergantung pada karakteristik topografi suatu wilayah, yang dapat sangat mengubah iklim dan karakteristik perkembangan tanah. Faktor topografi utama adalah ketinggian. Dengan ketinggian, suhu rata-rata menurun, perbedaan suhu harian meningkat, jumlah curah hujan, kecepatan angin dan intensitas radiasi meningkat, dan tekanan menurun. Akibatnya, di daerah pegunungan, ketika seseorang naik, terdapat zonalitas vertikal dalam sebaran vegetasi, sesuai dengan urutan perubahan zona latitudinal dari khatulistiwa hingga kutub.

Pegunungan dapat menjadi penghalang iklim. Naik di atas pegunungan, udara menjadi dingin, yang sering kali menyebabkan curah hujan sehingga mengurangi kadar air absolutnya. Kemudian saat jatuh di sisi lain pegunungan, udara kering membantu mengurangi intensitas hujan (hujan salju), sehingga menciptakan “bayangan hujan”.

Pegunungan dapat berperan sebagai faktor isolasi dalam proses spesiasi, karena berfungsi sebagai penghalang migrasi organisme.

Faktor topografi yang penting adalah eksposisi(penerangan) lereng. Di belahan bumi utara suhunya lebih hangat di lereng selatan, dan di belahan bumi selatan lebih hangat di lereng utara.

Faktor penting lainnya adalah kecuraman lereng, mempengaruhi drainase. Air mengalir menuruni lereng, menyapu tanah, mengurangi lapisannya. Selain itu, di bawah pengaruh gravitasi, tanah perlahan-lahan meluncur ke bawah, yang menyebabkan penumpukannya di dasar lereng. Kehadiran vegetasi menghambat proses ini, namun, dengan kemiringan lebih dari 35°, tanah dan vegetasi biasanya tidak ada dan terbentuk lapisan material lepas.

2.3. Ruang angkasa faktor

Planet kita tidak terisolasi dari proses yang terjadi di luar angkasa. Bumi secara berkala bertabrakan dengan asteroid, mendekati komet, dan terkena debu kosmik, zat meteorit, dan berbagai jenis radiasi Matahari dan bintang. Aktivitas matahari berubah secara siklis (salah satu siklus mempunyai jangka waktu 11,4 tahun).

Ilmu pengetahuan telah mengumpulkan banyak fakta yang menegaskan pengaruh Kosmos terhadap kehidupan Bumi.

3. Biotik faktor

Semua makhluk hidup yang mengelilingi suatu organisme di habitatnya merupakan lingkungan biotik atau biota. Faktor biotik- ini adalah serangkaian pengaruh aktivitas kehidupan beberapa organisme terhadap organisme lain.

Hubungan antara hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme sangat beragam. Pertama-tama, bedakan homotipe reaksi, yaitu interaksi individu-individu dari spesies yang sama, dan heterotipik- hubungan antara perwakilan spesies yang berbeda.

Perwakilan dari setiap spesies mampu hidup dalam lingkungan biotik di mana hubungan dengan organisme lain memberi mereka kondisi kehidupan normal. Bentuk utama dari manifestasi hubungan ini adalah hubungan makanan organisme dari berbagai kategori, yang menjadi dasar rantai makanan (trofik), jaringan dan struktur trofik biota.

Selain hubungan makanan, juga timbul hubungan spasial antara organisme tumbuhan dan hewan. Sebagai akibat dari pengaruh banyak faktor, spesies yang berbeda bersatu bukan dalam kombinasi yang sewenang-wenang, tetapi hanya di bawah kondisi kemampuan beradaptasi untuk hidup bersama.

Faktor biotik memanifestasikan dirinya dalam hubungan biotik.

Bentuk-bentuk hubungan biotik berikut ini dibedakan.

Simbiosis(kohabitasi). Ini adalah suatu bentuk hubungan di mana kedua pasangan atau salah satu dari mereka mendapatkan keuntungan dari yang lain.

Kerja sama. Kerjasama adalah kohabitasi jangka panjang, tidak terpisahkan, dan saling menguntungkan antara dua atau lebih spesies organisme. Misalnya saja hubungan antara kelomang dan anemon.

Komensalisme. Komensalisme adalah interaksi antar organisme ketika aktivitas hidup salah satu organisme menyediakan makanan (menurun) atau berlindung (penginapan) bagi organisme lain. Contoh tipikalnya adalah hyena yang memungut sisa-sisa mangsa yang tidak dimakan singa, benih ikan yang bersembunyi di bawah payung ubur-ubur besar, serta beberapa jamur yang tumbuh di akar pohon.

Hidup berdampingan. Mutualisme adalah hidup bersama yang saling menguntungkan, ketika kehadiran pasangan menjadi prasyarat bagi keberadaan masing-masing. Contohnya adalah kohabitasi bakteri bintil dan tanaman polong-polongan, yang dapat hidup bersama di tanah yang miskin nitrogen dan menyuburkan tanah dengan nitrogen.

Antibiosis. Suatu bentuk hubungan yang kedua pasangan atau salah satunya mengalami pengaruh negatif disebut antibiosis.

Kompetisi. Ini adalah dampak negatif organisme satu sama lain dalam perebutan makanan, habitat, dan kondisi lain yang diperlukan untuk kehidupan. Hal ini paling jelas terlihat pada tingkat populasi.

Predasi. Predasi adalah hubungan antara predator dan mangsa yang melibatkan satu organisme dimakan oleh organisme lain. Predator adalah hewan atau tumbuhan yang menangkap dan memakan hewan sebagai makanannya. Misalnya, singa memakan hewan berkuku herbivora, burung memakan serangga, dan ikan besar memakan hewan kecil. Predasi bermanfaat bagi satu organisme dan merugikan organisme lain.

Pada saat yang sama, semua organisme ini saling membutuhkan. Dalam proses interaksi “predator-mangsa”, seleksi alam dan variabilitas adaptif terjadi, yaitu proses evolusi yang paling penting. Dalam kondisi alami, tidak ada spesies yang berupaya (dan tidak dapat) menyebabkan kehancuran spesies lain. Selain itu, hilangnya “musuh” alami (predator) dari habitatnya dapat menyebabkan kepunahan mangsanya.

Netralisme. Kemandirian timbal balik antara spesies berbeda yang hidup di wilayah yang sama disebut netralisme. Misalnya, tupai dan rusa tidak bersaing satu sama lain, namun kekeringan di hutan mempengaruhi keduanya, meskipun pada tingkat yang berbeda-beda.

Baru-baru ini, semakin banyak perhatian diberikan faktor antropogenik– totalitas dampak manusia terhadap lingkungan yang disebabkan oleh aktivitas teknogenik perkotaan.

4. Faktor antropogenik

Tahap peradaban manusia saat ini mencerminkan tingkat pengetahuan dan kemampuan umat manusia sehingga dampaknya terhadap lingkungan, termasuk sistem biologis, memperoleh karakter kekuatan planet global, yang kita pilih ke dalam kategori faktor khusus - antropogenik, yaitu dihasilkan. oleh aktivitas manusia. Ini termasuk:

Perubahan iklim bumi sebagai akibat dari proses geologi alami, yang diperparah oleh efek rumah kaca yang disebabkan oleh perubahan sifat optik atmosfer melalui emisi terutama CO, CO2, dan gas lainnya;

Mengotori ruang dekat Bumi (ENS), yang dampaknya belum sepenuhnya dipahami, kecuali bahaya nyata bagi pesawat ruang angkasa, termasuk satelit komunikasi, lokasi permukaan bumi, dan lainnya, yang banyak digunakan dalam sistem interaksi modern antar manusia , negara bagian dan pemerintah;

Mengurangi kekuatan lapisan ozon stratosfer dengan pembentukan apa yang disebut “lubang ozon”, mengurangi kemampuan perlindungan atmosfer terhadap masuknya radiasi ultraviolet gelombang pendek keras yang berbahaya bagi organisme hidup ke permukaan bumi;

Pencemaran kimiawi di atmosfer dengan zat-zat yang berkontribusi terhadap pembentukan presipitasi asam, kabut fotokimia, dan senyawa lain yang berbahaya bagi benda-benda biosfer, termasuk manusia dan benda-benda buatan yang diciptakannya;

Pencemaran laut dan perubahan sifat-sifat perairan laut akibat produk minyak bumi, kejenuhannya dengan karbon dioksida di atmosfer, selanjutnya tercemar oleh kendaraan bermotor dan teknik tenaga panas, terkuburnya bahan kimia dan radioaktif yang sangat beracun di perairan laut, masuknya pencemar dengan limpasan sungai, gangguan keseimbangan air wilayah pesisir akibat pengaturan sungai;

Penipisan dan pencemaran segala jenis sumber tanah dan perairan;

Kontaminasi radioaktif pada suatu wilayah dan wilayah dengan kecenderungan menyebar ke seluruh permukaan bumi;

Pencemaran tanah akibat curah hujan yang terkontaminasi (misalnya hujan asam), penggunaan pestisida dan pupuk mineral yang tidak optimal;

Perubahan geokimia lanskap karena energi panas, redistribusi unsur-unsur antara lapisan tanah dan permukaan bumi sebagai akibat dari penambangan dan pengolahan metalurgi (misalnya, konsentrasi logam berat) atau ekstraksi komposisi abnormal ke permukaan , air tanah dan air asin yang sangat termineralisasi;

Terus menumpuknya sampah rumah tangga dan segala jenis limbah padat dan cair di permukaan bumi;

Pelanggaran terhadap keseimbangan ekologi global dan regional, perbandingan komponen lingkungan hidup di wilayah pesisir dan laut;

Berlanjutnya, dan di beberapa tempat meningkatkan penggurunan di planet ini, memperdalam proses penggurunan;

Mengurangi luas hutan tropis dan taiga utara, sumber utama menjaga keseimbangan oksigen planet ini;

Sebagai hasil dari semua proses di atas, terjadi pembebasan relung ekologi dan pengisiannya dengan spesies lain;

Overpopulasi absolut di bumi dan overdensifikasi demografis relatif di masing-masing wilayah, diferensiasi kemiskinan dan kekayaan yang ekstrem;

Kemunduran lingkungan hidup di kota-kota besar dan kota-kota besar yang padat penduduk;

Menipisnya banyak cadangan mineral dan transisi bertahap dari bijih yang kaya ke bijih yang semakin miskin;

Meningkatnya ketidakstabilan sosial, sebagai akibat dari meningkatnya diferensiasi penduduk kaya dan miskin di banyak negara, meningkatnya tingkat persenjataan penduduknya, kriminalisasi, dan bencana lingkungan alam.

Penurunan status kekebalan dan status kesehatan penduduk di banyak negara di dunia, termasuk Rusia, berulangnya epidemi yang semakin meluas dan dampaknya yang parah.

Ini bukanlah keseluruhan masalah, yang dalam penyelesaiannya masing-masing spesialis dapat menemukan tempat dan bisnisnya.

Yang paling luas dan signifikan adalah pencemaran kimiawi lingkungan dengan zat-zat yang bersifat kimiawi yang tidak biasa.

Faktor fisik sebagai pencemar aktivitas manusia adalah tingkat pencemaran termal (terutama radioaktif) yang tidak dapat diterima.

Pencemaran biologis terhadap lingkungan adalah berbagai mikroorganisme, bahaya terbesar di antaranya adalah berbagai penyakit.

Tes pertanyaan Dan tugas

1. Apa saja faktor lingkungan?

2. Faktor lingkungan manakah yang tergolong abiotik dan mana yang tergolong biotik?

3. Totalitas pengaruh aktivitas kehidupan suatu organisme terhadap aktivitas kehidupan organisme lain disebut?

4. Apa yang dimaksud dengan sumber daya makhluk hidup, bagaimana klasifikasinya dan apa makna ekologisnya?

5. Faktor-faktor apa yang harus dipertimbangkan terlebih dahulu ketika membuat proyek pengelolaan ekosistem. Mengapa?

Faktor lingkungan adalah kompleks kondisi lingkungan yang mempengaruhi organisme hidup. Membedakan faktor benda mati— abiotik (iklim, edafik, orografis, hidrografi, kimia, pirogenik), faktor satwa liar— faktor biotik (fitogenik dan zoogenik) dan antropogenik (dampak aktivitas manusia). Faktor pembatas meliputi segala faktor yang membatasi pertumbuhan dan perkembangan organisme. Adaptasi suatu organisme terhadap lingkungannya disebut adaptasi. Penampilan luar suatu organisme, yang mencerminkan kemampuan adaptasinya terhadap kondisi lingkungan, disebut bentuk kehidupan.

Konsep faktor lingkungan lingkungan, klasifikasinya

Komponen individu lingkungan yang mempengaruhi organisme hidup, yang diresponnya dengan reaksi adaptif (adaptasi), disebut faktor lingkungan, atau faktor lingkungan. Dengan kata lain, kompleksnya kondisi lingkungan yang mempengaruhi kehidupan organisme disebut faktor lingkungan lingkungan.

Semua faktor lingkungan dibagi menjadi beberapa kelompok:

1. mencakup komponen dan gejala alam mati yang secara langsung maupun tidak langsung mempengaruhi makhluk hidup. Di antara banyak faktor abiotik, peran utama dimainkan oleh:

• iklim(radiasi matahari, kondisi cahaya dan cahaya, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, tekanan atmosfer, dll.);
• mendidik(struktur mekanik dan komposisi kimia tanah, kapasitas kelembaban, air, udara dan kondisi termal tanah, keasaman, kelembaban, komposisi gas, ketinggian air tanah, dll.);
• orografis(relief, paparan lereng, kecuraman lereng, perbedaan ketinggian, ketinggian di atas permukaan laut);
• hidrografi(transparansi air, fluiditas, aliran, suhu, keasaman, komposisi gas, kandungan mineral dan zat organik, dll);
• bahan kimia(komposisi gas di atmosfer, komposisi garam air);
• pirogenik(paparan api).

2. - totalitas hubungan antar organisme hidup, serta pengaruh timbal baliknya terhadap habitat. Pengaruh faktor biotik tidak hanya bersifat langsung, tetapi juga tidak langsung, dinyatakan dalam penyesuaian faktor abiotik (misalnya perubahan komposisi tanah, iklim mikro di bawah kanopi hutan, dll). Faktor biotik meliputi:

• fitogenik(pengaruh tumbuhan terhadap satu sama lain dan terhadap lingkungan);
• zoogenik(pengaruh hewan terhadap satu sama lain dan terhadap lingkungan).

3. mencerminkan kuatnya pengaruh manusia (langsung) atau kegiatan manusia (tidak langsung) terhadap lingkungan hidup dan makhluk hidup. Faktor tersebut mencakup segala bentuk aktivitas manusia dan masyarakat manusia yang mengakibatkan perubahan alam sebagai habitat spesies lain dan berdampak langsung pada kehidupannya. Setiap organisme hidup dipengaruhi oleh alam mati, organisme spesies lain, termasuk manusia, dan pada gilirannya berdampak pada masing-masing komponen tersebut.

Pengaruh faktor antropogenik di alam dapat bersifat sadar, tidak disengaja, atau tidak disadari. Manusia, membajak tanah perawan dan tanah kosong, menciptakan lahan pertanian, membiakkan tanaman yang sangat produktif dan tahan penyakit, menyebarkan beberapa spesies dan menghancurkan spesies lainnya. Pengaruh-pengaruh ini (secara sadar) seringkali bersifat negatif, misalnya pemukiman kembali banyak hewan, tumbuhan, mikroorganisme secara sembarangan, pemusnahan sejumlah spesies oleh predator, pencemaran lingkungan, dll.

Faktor lingkungan biotik diwujudkan melalui hubungan organisme yang tergabung dalam komunitas yang sama. Di alam, banyak spesies yang saling berkaitan erat, dan hubungan mereka satu sama lain sebagai komponen lingkungan bisa menjadi sangat kompleks. Adapun hubungan antara masyarakat dengan lingkungan anorganik disekitarnya selalu bersifat dua arah, bersifat timbal balik. Jadi, sifat hutan bergantung pada jenis tanah yang bersangkutan, namun tanah itu sendiri sebagian besar terbentuk di bawah pengaruh hutan. Demikian pula suhu, kelembaban dan cahaya di hutan ditentukan oleh vegetasi, namun kondisi iklim yang ada pada gilirannya mempengaruhi komunitas organisme yang hidup di hutan.

Dampak faktor lingkungan terhadap tubuh

Dampak lingkungan dirasakan oleh organisme melalui faktor lingkungan yang disebut lingkungan. Perlu diperhatikan bahwa faktor lingkungan adalah hanya elemen lingkungan yang berubah, menyebabkan organisme, ketika berubah lagi, reaksi ekologis dan fisiologis adaptif yang secara turun temurun ditetapkan dalam proses evolusi. Mereka dibagi menjadi abiotik, biotik dan antropogenik (Gbr. 1).

Mereka menyebutkan keseluruhan rangkaian faktor lingkungan anorganik yang mempengaruhi kehidupan dan distribusi hewan dan tumbuhan. Diantaranya ada : fisika, kimia dan edafik.

Faktor fisik - mereka yang sumbernya adalah keadaan atau fenomena fisik (mekanik, gelombang, dll). Misalnya suhu.

Faktor kimia- yang berasal dari komposisi kimia lingkungan. Misalnya salinitas air, kandungan oksigen, dll.

Faktor edafik (atau tanah). adalah sekumpulan sifat kimia, fisik, dan mekanik tanah dan batuan yang mempengaruhi organisme di habitatnya dan sistem perakaran tumbuhan. Misalnya pengaruh unsur hara, kelembaban, struktur tanah, kandungan humus, dll. pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Beras. 1. Skema dampak habitat (lingkungan) terhadap tubuh

— faktor aktivitas manusia yang mempengaruhi lingkungan alam (hidrosfer, erosi tanah, perusakan hutan, dll).

Membatasi (membatasi) faktor lingkungan Inilah faktor-faktor yang membatasi perkembangan organisme karena kekurangan atau kelebihan unsur hara dibandingkan dengan kebutuhan (kandungan optimal).

Jadi, ketika menanam tanaman pada suhu yang berbeda, titik terjadinya pertumbuhan maksimum adalah optimal. Seluruh kisaran suhu dari minimum hingga maksimum yang masih memungkinkan terjadinya pertumbuhan disebut rentang stabilitas (daya tahan), atau toleransi. Poin-poin yang membatasinya, yaitu. suhu maksimum dan minimum yang sesuai untuk kehidupan adalah batas stabilitas. Antara zona optimal dan batas stabilitas, saat mendekati batas stabilitas, pabrik mengalami peningkatan stres, yaitu. yang sedang kita bicarakan tentang zona stres, atau zona penindasan, dalam kisaran stabilitas (Gbr. 2). Saat Anda bergerak lebih jauh ke bawah dan ke atas dari skala optimal, stres tidak hanya meningkat, tetapi ketika batas daya tahan tubuh tercapai, kematiannya pun terjadi.

Beras. 2. Ketergantungan tindakan suatu faktor lingkungan terhadap intensitasnya

Jadi, untuk setiap spesies tumbuhan atau hewan terdapat zona optimum, zona stres dan batas stabilitas (atau daya tahan) dalam kaitannya dengan setiap faktor lingkungan. Ketika faktor tersebut mendekati batas daya tahan, organisme biasanya hanya dapat bertahan dalam waktu singkat. Dalam kisaran kondisi yang lebih sempit, keberadaan dan pertumbuhan individu dalam jangka panjang dimungkinkan. Dalam kisaran yang lebih sempit lagi, reproduksi terjadi, dan spesies dapat hidup tanpa batas waktu. Biasanya, di tengah kisaran resistensi terdapat kondisi yang paling menguntungkan bagi kehidupan, pertumbuhan, dan reproduksi. Kondisi ini disebut optimal, di mana individu dari spesies tertentu berada dalam kondisi paling fit, yaitu. meninggalkan keturunan terbanyak. Dalam prakteknya, sulit untuk mengidentifikasi kondisi seperti itu, sehingga kondisi optimal biasanya ditentukan oleh tanda-tanda vital individu (laju pertumbuhan, tingkat kelangsungan hidup, dll).

Adaptasi terdiri dari adaptasi tubuh terhadap kondisi lingkungan.

Kemampuan beradaptasi merupakan salah satu sifat utama kehidupan secara umum, menjamin kemungkinan keberadaannya, kemampuan organisme untuk bertahan hidup dan berkembang biak. Adaptasi memanifestasikan dirinya pada tingkat yang berbeda - mulai dari biokimia sel dan perilaku organisme individu hingga struktur dan fungsi komunitas dan sistem ekologi. Semua adaptasi organisme untuk hidup dalam berbagai kondisi telah berkembang secara historis. Akibatnya, terbentuklah pengelompokan tumbuhan dan hewan yang spesifik untuk setiap zona geografis.

Adaptasi mungkin secara morfologi, ketika struktur suatu organisme berubah sampai spesies baru terbentuk, dan fisiologis, ketika terjadi perubahan pada fungsi tubuh. Berkaitan erat dengan adaptasi morfologi adalah pewarnaan adaptif hewan, kemampuan untuk mengubahnya tergantung pada cahaya (flounder, bunglon, dll).

Contoh adaptasi fisiologis yang dikenal luas adalah hibernasi hewan musim dingin, migrasi musiman burung.

Sangat penting bagi organisme adalah adaptasi perilaku. Misalnya, perilaku naluriah menentukan tindakan serangga dan vertebrata tingkat rendah: ikan, amfibi, reptil, burung, dll. Perilaku ini diprogram dan diturunkan secara genetik (perilaku bawaan). Ini termasuk: cara membangun sarang pada burung, kawin, membesarkan keturunan, dll.

Ada juga perintah yang diperoleh, yang diterima oleh seseorang sepanjang hidupnya. Pendidikan(atau sedang belajar) - cara utama untuk mentransmisikan perilaku yang diperoleh dari satu generasi ke generasi lainnya.

Kemampuan individu dalam mengelola kemampuan kognitifnya untuk bertahan terhadap perubahan yang tidak terduga di lingkungannya adalah intelijen. Peran pembelajaran dan kecerdasan dalam perilaku meningkat seiring dengan perbaikan sistem saraf—peningkatan korteks serebral. Bagi manusia, inilah mekanisme penentu evolusi. Kemampuan spesies untuk beradaptasi terhadap serangkaian faktor lingkungan tertentu dilambangkan dengan konsep tersebut mistik ekologi spesies tersebut.

Efek gabungan dari faktor lingkungan pada tubuh

Faktor lingkungan biasanya bertindak tidak satu per satu, tetapi dalam cara yang kompleks. Pengaruh satu faktor bergantung pada kekuatan pengaruh faktor lain. Kombinasi berbagai faktor mempunyai dampak nyata terhadap kondisi kehidupan optimal suatu organisme (lihat Gambar 2). Tindakan suatu faktor tidak menggantikan tindakan faktor lainnya. Namun, dengan pengaruh lingkungan yang kompleks, seringkali kita dapat mengamati “efek substitusi”, yang memanifestasikan dirinya dalam kesamaan hasil pengaruh berbagai faktor. Jadi, cahaya tidak dapat digantikan oleh panas berlebih atau karbon dioksida yang melimpah, tetapi dengan mempengaruhi perubahan suhu, fotosintesis tanaman dapat dihentikan, misalnya.

Dalam pengaruh lingkungan yang kompleks, pengaruh berbagai faktor terhadap organisme tidak merata. Mereka dapat dibagi menjadi utama, menyertai dan sekunder. Faktor utamanya berbeda untuk organisme yang berbeda, meskipun mereka hidup di tempat yang sama. Peran faktor utama pada berbagai tahap kehidupan suatu organisme dapat dimainkan oleh satu atau beberapa elemen lingkungan. Misalnya, dalam kehidupan banyak tanaman budidaya, seperti serealia, faktor utama selama masa perkecambahan adalah suhu, selama masa tajuk dan pembungaan - kelembaban tanah, dan selama masa pemasakan - jumlah unsur hara dan kelembapan udara. Peran faktor utama dapat berubah pada waktu yang berbeda sepanjang tahun.

Faktor utamanya mungkin berbeda untuk spesies yang sama yang hidup dalam kondisi fisik dan geografis yang berbeda.

Konsep faktor utama tidak sama dengan konsep faktor utama. Suatu faktor yang kadarnya secara kualitatif atau kuantitatif (kekurangan atau kelebihan) ternyata mendekati batas daya tahan suatu organisme tertentu, disebut membatasi. Pengaruh faktor pembatas juga akan terlihat ketika faktor lingkungan lain menguntungkan atau bahkan optimal. Baik faktor lingkungan utama maupun sekunder dapat berperan sebagai faktor pembatas.

Konsep faktor pembatas diperkenalkan pada tahun 1840 oleh ahli kimia 10. Liebig. Mempelajari pengaruh kandungan berbagai unsur kimia dalam tanah terhadap pertumbuhan tanaman, ia merumuskan prinsip: “Zat yang terdapat dalam jumlah minimum mengontrol hasil dan menentukan ukuran serta stabilitas bahan tersebut dari waktu ke waktu.” Prinsip ini dikenal dengan hukum minimum Liebig.

Faktor pembatasnya tidak hanya berupa kekurangan, seperti dikemukakan Liebig, namun juga kelebihan faktor-faktor seperti panas, cahaya, dan air. Seperti disebutkan sebelumnya, organisme dicirikan oleh nilai minimum dan maksimum ekologis. Kisaran antara kedua nilai ini biasa disebut batas kestabilan atau toleransi.

Secara umum, kompleksitas pengaruh faktor lingkungan terhadap tubuh tercermin dalam hukum toleransi V. Shelford: tidak adanya atau ketidakmungkinan kemakmuran ditentukan oleh kekurangan atau, sebaliknya, kelebihan salah satu dari sejumlah faktor, yaitu tingkat yang mungkin mendekati batas yang dapat ditoleransi oleh organisme tertentu (1913). Kedua batas ini disebut batas toleransi.

Sejumlah penelitian telah dilakukan mengenai “ekologi toleransi”, berkat batas-batas keberadaan banyak tumbuhan dan hewan yang diketahui. Contohnya adalah pengaruh polutan udara terhadap tubuh manusia (Gbr. 3).

Beras. 3. Pengaruh pencemaran udara terhadap tubuh manusia. Maks - aktivitas vital maksimum; Tambahan - aktivitas vital yang diizinkan; Opt adalah konsentrasi zat berbahaya yang optimal (tidak mempengaruhi aktivitas vital); MPC adalah konsentrasi maksimum yang diperbolehkan suatu zat yang tidak mengubah aktivitas vital secara signifikan; Bertahun-tahun adalah konsentrasi yang mematikan

Konsentrasi faktor yang mempengaruhi (zat berbahaya) pada Gambar. 5.2 ditandai dengan simbol C. Pada nilai konsentrasi C = C tahun, seseorang akan meninggal, tetapi perubahan ireversibel pada tubuhnya akan terjadi pada nilai C = C MPC yang jauh lebih rendah. Akibatnya rentang toleransi dibatasi justru oleh nilai C MPC = C batas. Oleh karena itu, Cmax harus ditentukan secara eksperimental untuk setiap polutan atau senyawa kimia berbahaya dan Cmaxnya tidak boleh terlampaui di habitat (lingkungan hidup) tertentu.

Dalam melindungi lingkungan, hal ini penting batas atas daya tahan tubuh terhadap zat berbahaya.

Dengan demikian, konsentrasi sebenarnya dari polutan C aktual tidak boleh melebihi konsentrasi maksimum yang diizinkan (C fakta ≤ C nilai maksimum yang diizinkan = C lim).

Nilai dari konsep faktor pembatas (Clim) adalah memberikan titik awal bagi ahli ekologi ketika mempelajari situasi kompleks. Jika suatu organisme dicirikan oleh rentang toleransi yang luas terhadap suatu faktor yang relatif konstan, dan faktor tersebut terdapat di lingkungan dalam jumlah sedang, maka faktor tersebut kemungkinan besar tidak akan menjadi pembatas. Sebaliknya, jika diketahui bahwa suatu organisme tertentu memiliki kisaran toleransi yang sempit terhadap beberapa faktor variabel, maka faktor inilah yang perlu dikaji secara cermat, karena mungkin bersifat membatasi.

Pertanyaan 2. Apa pengaruh suhu terhadap berbagai jenis organisme?
Setiap jenis organisme hanya mampu hidup dalam kisaran suhu tertentu, di mana kondisi suhu paling menguntungkan bagi keberadaannya, dan fungsi vitalnya dijalankan paling aktif. Suhu secara langsung mempengaruhi laju reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup, yang terjadi dalam batas tertentu. Batas suhu tempat organisme biasanya hidup adalah dari 0 hingga 50oC. Namun beberapa bakteri dan alga dapat hidup di sumber air panas dengan suhu 85-87°C. Suhu tinggi (hingga 80oC) dapat ditoleransi oleh beberapa alga tanah uniseluler, lumut kerak, dan benih tanaman. Ada hewan dan tumbuhan yang dapat mentolerir paparan suhu yang sangat rendah - hingga membeku sepenuhnya. Saat kita mendekati batas kisaran suhu, kecepatan proses kehidupan melambat, dan di luar batas tersebut proses tersebut berhenti sama sekali - organisme mati.
Kebanyakan hewan adalah organisme berdarah dingin (poikilotermik) - suhu tubuhnya bergantung pada suhu lingkungan. Ini semua adalah jenis hewan invertebrata dan sebagian besar vertebrata (ikan, amfibi, reptil).
Burung dan mamalia merupakan hewan berdarah panas (homeotermik). Suhu tubuh mereka relatif konstan dan sangat bergantung pada metabolisme tubuh itu sendiri. Hewan-hewan ini juga mengembangkan adaptasi yang memungkinkan mereka mempertahankan panas tubuh (rambut, bulu lebat, lapisan jaringan adiposa subkutan yang tebal, dll.).
Di sebagian besar wilayah bumi, suhu memiliki fluktuasi harian dan musiman yang jelas, yang menentukan ritme biologis tertentu organisme. Faktor suhu juga mempengaruhi zonasi vertikal fauna dan flora.

Pertanyaan 3: Bagaimana hewan dan tumbuhan mendapatkan air yang mereka butuhkan?
Air- komponen utama sitoplasma sel, merupakan salah satu faktor terpenting yang mempengaruhi persebaran organisme hidup terestrial. Kekurangan air menyebabkan sejumlah adaptasi pada tumbuhan dan hewan.
Tumbuhan mengekstraksi air yang mereka butuhkan dari tanah menggunakan akarnya. Tanaman tahan kekeringan memiliki sistem perakaran yang dalam, sel yang lebih kecil, dan konsentrasi getah sel yang meningkat. Penguapan air berkurang akibat pengecilan daun, pembentukan kutikula tebal atau lapisan lilin, dll. Banyak tanaman yang mampu menyerap kelembapan dari udara (lumut, epifit, kaktus). Sejumlah tanaman memiliki musim tanam yang sangat singkat (selama tanah masih lembab) - tulip, rumput bulu, dll. Selama musim kemarau, mereka tetap tidak aktif dalam bentuk tunas bawah tanah - umbi atau rimpang.
Semua hewan darat memerlukan pasokan air secara berkala untuk mengkompensasi hilangnya air yang tidak dapat dihindari karena penguapan atau ekskresi. Banyak dari mereka meminum air, sementara yang lain, seperti amfibi, beberapa serangga dan kutu, menyerapnya melalui seluruh tubuh dalam keadaan cair atau uap. Pada artropoda darat, lapisan padat terbentuk yang mencegah penguapan, metabolisme diubah - produk tidak larut dilepaskan (asam urat, guanin). Banyak penghuni gurun dan stepa (kura-kura, ular) berhibernasi selama musim kemarau. Sejumlah hewan (serangga, unta) menggunakan air metabolisme, yang dihasilkan selama pemecahan lemak, untuk kehidupan mereka. Banyak spesies hewan menutupi kekurangan air dengan menyerapnya saat minum atau makan (amfibi, burung, mamalia).

Pertanyaan 4. Bagaimana reaksi organisme terhadap tingkat cahaya yang berbeda?
sinar matahari- sumber energi utama bagi organisme hidup. Intensitas cahaya (iluminasi) bagi banyak organisme merupakan sinyal untuk restrukturisasi proses yang terjadi di dalam tubuh, yang memungkinkan mereka merespons dengan baik terhadap perubahan kondisi eksternal yang sedang berlangsung. Cahaya sangat penting bagi tanaman hijau. Efek biologis sinar matahari bergantung pada karakteristiknya: komposisi spektral, intensitas, frekuensi harian dan musiman.
Pada banyak hewan, kondisi pencahayaan menyebabkan reaksi positif atau negatif terhadap cahaya. Beberapa serangga (ngengat) berkumpul menuju cahaya, yang lain (kecoa) menghindarinya. Pergantian siang dan malam merupakan hal yang paling penting secara ekologis. Banyak hewan yang secara eksklusif aktif diurnal (kebanyakan burung), yang lain secara eksklusif aktif di malam hari (banyak hewan pengerat kecil, kelelawar, dll.). Krustasea kecil, mengambang di kolom air, tinggal di permukaan air pada malam hari, dan pada siang hari mereka turun ke kedalaman, menghindari cahaya yang terlalu terang.
Bagian spektrum ultraviolet memiliki aktivitas fotokimia yang tinggi: di dalam tubuh hewan ia terlibat dalam sintesis vitamin D, sinar ini dirasakan oleh organ penglihatan serangga.
Bagian spektrum yang terlihat (sinar merah dan biru) menjamin proses fotosintesis dan warna bunga yang cerah (menarik penyerbuk). Pada hewan, cahaya tampak terlibat dalam orientasi spasial.
Sinar inframerah merupakan sumber energi panas. Kehangatan penting untuk termoregulasi hewan berdarah dingin (invertebrata dan vertebrata tingkat rendah). Pada tumbuhan, radiasi infra merah meningkatkan transpirasi, yang mendorong penyerapan karbon dioksida dan pergerakan air ke seluruh tubuh tumbuhan.
Tumbuhan dan hewan merespons hubungan antara lamanya periode terang dan gelap dalam satu hari atau musim. Fenomena ini disebut fotoperiodisme. Fotoperiodisme mengatur ritme kehidupan organisme harian dan musiman, dan juga merupakan faktor iklim yang menentukan siklus hidup banyak spesies. Pada tumbuhan, fotoperiodisme memanifestasikan dirinya dalam sinkronisasi periode pembungaan dan pematangan buah dengan periode fotosintesis paling aktif; pada hewan - kebetulan musim kawin dengan makanan berlimpah, migrasi burung, pergantian bulu mamalia, hibernasi, perubahan perilaku, dll.

Pertanyaan 5. Bagaimana pengaruh polutan terhadap organisme?
Akibat aktivitas ekonomi manusia, lingkungan tercemar oleh produk sampingan produksi. Polutan tersebut meliputi: hidrogen sulfida, sulfur dioksida, garam logam berat (tembaga, timbal, seng, dll.), radionuklida, produk sampingan penyulingan minyak, dll. Apalagi di daerah dengan industri maju, zat tersebut dapat menyebabkan kematian organisme dan merangsang berkembangnya proses mutasi yang pada akhirnya dapat menimbulkan bencana lingkungan. Zat berbahaya yang terdapat di badan air, tanah dan atmosfer mempunyai dampak negatif terhadap tumbuhan, hewan dan manusia.
Banyak polutan bertindak sebagai racun, menyebabkan kepunahan seluruh spesies tumbuhan atau hewan. Yang lainnya dapat ditularkan melalui rantai makanan, terakumulasi dalam tubuh organisme, dan menyebabkan mutasi gen, yang signifikansinya hanya dapat dinilai di masa depan. Kehidupan manusia juga menjadi tidak mungkin dalam kondisi pencemaran lingkungan, karena banyak terjadi keracunan langsung dengan racun, dan juga terjadi efek samping dari lingkungan yang tercemar (peningkatan penyakit menular, kanker dan penyakit pada berbagai sistem organ). Biasanya, pencemaran lingkungan menyebabkan penurunan keanekaragaman spesies dan terganggunya stabilitas biocenosis.