Среда обитания почему все дорого. Что такое среда: определение понятия. Взаимодействие организмов и среды

Из нашей статьи вы узнаете, что такое окружающая среда. Это понятие широко используется как в экологии, так и в повседневной жизни. Каждой среде соответствуют свои условия и виды организмов. Как они взаимосвязаны между собой? Давайте разберемся вместе.

Что такое среда: определение понятия

Данное слово имеет множество значений. Оно может означать день недели, участок земли, социальную обстановку или раствор с однородными условиями. Слово среда встречается в разных языках, но буквально переводится как "середина". Что такое среда с точки зрения экологии? Это совокупность условий, в которых обитают живые организмы и их сообщества.

Классификация

Среду обитания еще называют экологической нишей организмов. Для каждого из них это основа получения различных веществ, которая слагается из множества составляющих.

По отношению к самому виду она может быть внешней и внутренней. В чем их отличие? Внутренняя представляет собой совокупность всех жидкостей организма, которые содержатся в специальных резервуарах. Впервые термин "внутренняя среда" ввел в науку французский медик и физиолог Она никогда не соприкасается с внешней. Благодаря этой особенности происходит непрерывное поддержание гомеостаза, или постоянства условий.

А что такое внешняя все условия, в которых живет тот или иной вид. По условиям существования различают четыре типа среды. Самой разнообразной по условиям и густонаселенной является наземно-воздушная. Значительно отличаются от нее водная и почвенная среда. Еще одной средой, в которой возможна жизнь, являются организмы других видов.

Экологические факторы

Каждая среда по-своему уникальна. Эту особенность определяют неповторимые условия, или экологические факторы. Они прямо или опосредовано оказывают непрерывное влияние на все живое в каждой среде обитания. Что такое температура, влажность, свет, давление? Это компоненты неживой природы. Их относят к группе абиотических факторов.

Наземно-воздушная среда

Ведущими здесь является количество солнечной энергии, показатели температуры воздуха, влажности и газового состава воздуха. Наземно-воздушная среда по праву заслужила звание самой разнообразной по условиям.

Что такое среда обитания для представителей растительного мира? Это место, которое обеспечит условия для протекания фотосинтеза. Поэтому ограничивающим фактором для растений является наличие света. В его спектре выделяют участки, которые по-разному действуют на организмы. Ультрафиолетовое излучение губительно для живого, поэтому его практически полностью поглощает озоновый слой Земли. Половина спектра - это видимые лучи. Их используют растения для синтеза органики, а животные - для зрительного восприятия. Инфракрасные лучи являются источником тепловой энергии, поэтому используются многими видами для повышения температуры тела.

Температурный режим значительно влияет на скорость обменных реакций. Его оптимальный показатель колеблется в пределах от 10 до 30 градусов со знаком +. Живые организмы имеют ряд приспособлений для перенесения неблагоприятных условий. Они могут впадать в состояние цисты или анабиоза, способны к терморегуляции.

Свойства воды

Что такое окружающая среда для рыб и ракообразных? Это пресные и соленые водоемы. Обитатели толщи воды представляют собой экологические группы планктона и нектона. К первым относятся бактерии, сине-зеленые водоросли, медузы, радиолярии. Некоторые из них активно плавают самостоятельно, но даже они не способны противостоять течениям. Поэтому планктонные организмы имеют ряд приспособлений для передвижения в толще воды. К ним относятся мелкие размеры и небольшая удельная масса.

Те животные, которые самостоятельно передвигаются в толще воды, называются нектоном. Что такое среда их обитания? Это также разнообразные водоемы. К этой экологической группе относятся китообразные млекопитающие, головоногие моллюски, рыбы. Все они имеют обтекаемую форму тела и хорошо развитые органы движения.

Водной среды являются температурный режим, уровень освещенности, соленость и режим дна.

Жизнь в почве

Что такое среда обитания, в которой практически нет света, а передвижение затруднено большой плотностью твердых частиц? Это почва. Для огромного количества организмов такие условия являются вполне благоприятными. Это простейшие, черви, насекомые, брюхоногие моллюски, некоторые позвоночные. Основными приспособлениями к условиям обитания в почве относятся поглощение кислорода через покровы, наличие роющих конечностей, червеобразная форма тела.

Другие организмы

Итак, что такое среда обитания? Это совокупность всех условий, в которых обитают организмы. Каждая из них отличается преобладающим действием своих экологических факторов.

• Среда обитания (экологическая ниша) - совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция или вид, часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Среда обитания (экологическая ниша), часто перекрывается с термином "ареал" - географическое распространение биологического вида. Например - бурый медведь. Среда обитания (экологическая ниша)- леса. Ареал - везде, где есть такие леса (Европа, Азия, Северная Америка). Из среды организмы получают всё необходимое для жизни и в неё же выделяют продукты обмена веществ. Термин часто считается синонимом окружающей среды. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны организму, другие необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие.

  Различают естественную и искусственную (созданную человеком) среду обитания. Естественные среды обитания в основном делятся на наземно-воздушную, почвенную, водную и внутриорганизменную. Отдельные свойства и элементы среды, воздействующие на организмы, называют экологическими факторами. Все экологические факторы можно разделить на три большие группы:

  Абиотическая среда (факторы среды) - это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. (Свет, температура, ветер, воздух, давление, влажность и т. д.) Например: накопление в почве токсичных и химических элементов, пересыхание водоёмов во время засухи, увеличение продолжительности светового дня, интенсивное ультрафиолетовое излучение.

  Биотическая среда (факторы среды) - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. (Влияние растений и животных на других членов биогеоценоза) Например: разрушение почвы кабанами и кротами, уменьшение численности белок в неурожайные годы.

  Антропогенные (антропические) факторы - это все формы деятельности человеческого общества, изменяющие природу как среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь. Выделение антропогенных факторов в отдельную группу обусловлено тем, что в настоящее время судьба растительного покрова Земли и всех ныне существующих видов организмов практически находится в руках человеческого общества.

  Возможно также выделить следующие компоненты среды обитания: естественные тела среды обитания, гидросреду, воздушное пространство среды, антропогенные тела, поле излучений и тяготения среды.

Существование человека, как и любого другого живого организма, невозможно вне среды его обитания.

Названные выше среды обитания различаются по агрегатному состоянию, плотности, наличию и различному содержанию кислорода и другим параметрам. Рассмотрим краткую характеристику этих сред.

Наземно-воздушная среда характеризуется тем, что она является газообразной (ее воздушная часть) и твердой (наземная часть). На поверхности земли организмы укрепляются (растения, некоторые грибы) или строят убежища (животные). В воздухе организмы находят пищу и кислород. Это аэробная среда, в которой осуществляется интенсивный обмен газов и воды, а воду, необходимую для жизнедеятельности живых существ, необходимо добывать и сохранять. Поэтому живущие в этой среде организмы приспособлены к добыванию и сохранению влаги, а животные обладают способностью к достаточно быстрому и активному перемещению. В этой среде живут птицы, многие виды членистоногих (например насекомые), различные виды покрытосеменных и т. д.

Водная среда характеризуется жидким агрегатным состоянием и в зависимости от глубины может быть как аэробной (поверхностные слои различных водоемов), так и анаэробной (на больших глубинах океана, в водоемах с высокой температурой). Эта среда плотнее, чем воздушная, но более благоприятная с позиций добычи организмом воды и ее сохранения в нем. Водная среда более богата пищевыми ресурсами. В ней в далеком геологическом прошлом зародилась жизнь (по образному выражению «океан является колыбелью жизни»), В этой среде формы организмов многообразны, и существуют организмы, которые дышат как растворенным в воде кислородом, так и кислородом, содержащимся в атмосфере; живут в этой среде анаэробные организмы. В водной среде живут различные , водоросли, рыбы, членистоногие, иглокожие и представители других типов и классов животного и растительного мира.

Водно-наземная (наземно-водная) среда является пограничной средой и сочетает в себе свойства наземной и водной среды. Она смешана и по агрегатному состоянию, являясь твердой (наземная) и жидкой (водная). Эта среда явилась причиной возникновения особой формы организмов (амфибий или земноводных), которые сочетают признаки и водных, и наземных животных. Эти животные способны дышать и атмосферным , и кислородом, растворенным в , цикл их жизни тесно связан с водной средой. Некоторые организмы, живущие в этой среде, дышат только атмосферным кислородом, но добывают пищу в водной среде. Данная среда является «комфортной» с точки зрения добычи воды организмом. В этой среде живут разнообразные виды и животных, и растений. К ним относятся растения-гигрофиты, которые принадлежат к разным классам. Среди животных в этой среде обитают различные виды млекопитающих, птиц, членистоногих, амфибий и др.

Наземная среда характеризуется тем, что животные живут на поверхности земли в нижней части воздушного океана, как правило, вдали от водоемов. Эта среда характеризуется твердым агрегатным состоянием субстрата, но газообразным состоянием местообитания, разнообразным водным режимом, т. е. условия этой среды весьма многообразны, что определяет многообразие приспособлений организмов к этой среде. В ней проживают многочисленные виды простейших, грибов, лишайников, водорослей, высших растений, птиц, зверей и т. д. Условия жизни в наземной среде часто напоминают таковые для воздушно-наземной среды, но отличаются от последней тем, что организмы всю свою жизнь проводят на поверхности земли, а не в воздухе.

Специфической средой обитания является эдафическая - почва и более глубокие слои заселенной организмами литосферы. Эта среда твердая, трудная для перемещения, характеризуется отсутствием света, насыщена молекулярным кислородом, может содержать капельножидкую воду, способную быть средой обитания простейших, богата минеральными солями и различными органическими веществами. Эта среда очень благоприятна для жизнедеятельности различных организмов, поэтому является плотно заселенной средой обитания. В ней живут разнообразные представители типа простейших, различные водоросли, грибы, многообразные виды червей, моллюсков, различные представители высших животных. Почва является субстратом различных видов высших растений, для которых характерна наземная среда.

Среда обитания живых организмов характеризуется различными параметрами, важнейшим среди которых является фактор среды.

Фактор среды - это движущая или условие (существенное обстоятельство), влияющие на жизнедеятельность данного организма в конкретных условиях его обитания.

Важнейшей характеристикой фактора среды является интенсивность его воздействия.

Интенсивность воздействия фактора - это степень его влияния на жизнедеятельность организма.

Она может быть различной. Можно выделить три разновидности воздействия экологического фактора на жизнедеятельность организма: минимум, максимум и оптимум.

Минимум воздействия фактора - это такая величина интенсивности фактора, ниже которой наступает гибель данного организма.

Максимум воздействия фактора - это такая величина наибольшего его воздействия, при которой наступает гибель организма.

Оптимум воздействия фактора - это такая величина интенсивности фактора, при которой организм чувствует себя наиболее комфортно и обладает максимумом биологической продуктивности. Область между минимумом и максимумом интенсивности воздействия фактора, в пределах которых организм остается живым, называется пределом выносливости организма по данному фактору.

Для данной территории, для определенного времени года средняя величина интенсивности отдельных факторов является более или менее постоянной величиной или колеблется в определенных пределах, что позволяет организмам приспособиться к жизни на данной территории. Эта средняя величина интенсивности воздействия фактора может меняться в зависимости от широты, от времени года, а в горных районах обладает вертикальной зональностью. Это относится к , освещению, климату. Например, температура (ее средняя величина) уменьшается от подножья к вершине, а также от экватора к полюсу, что приводит к формированию на различных широтах и вертикалях горных местностей различных сообществ организмов.

Экологические факторы (факторы среды) различны и имеют разную классификацию. Так, по степени воздействия на данный организм различают общие и специфические факторы. К специфическим факторам относят лимитирующие (ограничивающие).

Лимитирующим называется такой экологической фактор, воздействие которого определяет возможность существования организма в данных условиях. Например, наличие влаги, оптимальной температуры и других компонентов, необходимых для произрастания кокосовой пальмы в условиях полярного дня, не обеспечивает возможности плодоношения (размножения), так как это растение «короткого дня».

Кроме лимитирующих, к специфическим факторам относят такие, которые встречаются только в данной среде обитания, например, высокое содержание солей в почве на солончаках, которое формирует определенную растительность, образуемую разными видами растений - солянок.

По происхождению различают абиотические, биотические и антропогенные факторы.

Абиотическими (абиогенными) факторами называют совокупность условий (отдельное условие) неживой природы, воздействующих на организм. К ним относят температуру, свет, влажность, субстрат и его состав, климат (как совокупный абиотический фактор).

Биотические (как биогенные) факторы - это воздействия среды, связанные или непосредственно с воздействием различных организмов (кроме человека), или опосредованным влиянием деятельности организмов на данный организм (биотические факторы в более узком понимании представляют собой опосредованное воздействие данного организма на другой организм, например, действие фитонцидов, выделяемых растениями семейства лилейных на микроорганизмы). В отличие от традиционно используемого термина «биотические факторы» правильнее использовать термин «биогенные факторы», которые включают в себя комплекс факторов, т.е. являются совокупностью биологических, биоценотических и биотических (в узком понимании) факторов.

Биологическими факторами называют воздействия живых организмов на другие организмы, например поедание хищником жертвы.

Биоценотическим называют фактор, связанный с влиянием на другие организмы совокупности других организмов, например, какой-либо популяции, проживающей в данном биогеоценозе.

Биотическим (в узком смысле) фактором называют опосредованное воздействие живого организма на среду, например через выделение разных химических соединений, через отмирание и т. д. Однако, как было указано выше, термин «биотические факторы» часто является синонимом термина «биогенные факторы».

Антропогенные факторы - комплекс воздействий, связанных с деятельностью человека, как непосредственной, так и опосредованной. При создании искусственного биоценоза (например, бахчи) существовавший ранее естественный биоценоз уничтожается и т. д.

Имеются и другие разновидности экологических факторов и их различные классификации. Так, кроме рассмотренных, существуют классификации по времени (эволюционный, исторический, действующий), по периодичности (периодический, непериодический), по очередности возникновения (первичный, вторичный), по среде возникновения (атмосферный, водный, биосферный, генетический и др.); по характеру (физический, химический, комплексный и др.); по объекту воздействия (индивидуальный, групповой) и др.

Краткая характеристика экологических ниш

Организмы, приспосабливаясь к определенным условиям существования, для повышения возможности выживания в природе занимают определенные экологические ниши. Термин «экологическая ниша» введен Дж. Гриннелом (1928), но до настоящего времени в достаточной степени не уточнен, что затрудняет его практическое применение. На современном этапе экологическая ниша - это место вида в природе, включающее его положение в пространстве и во времени существования, его функциональную роль в природе и положение относительно абиотических условий существования.

Экологическая ниша может быть и занята, и не занята видом, так как это функциональное место вида в экосистеме, включая его роль в этом сообществе организмов. Примером разных экологических ниш является дневной и ночной образ жизни животных. Так, насекомоядные дневные птицы находятся в разных экологических нишах по отношению к ночным насекомоядным птицам - они не конкурируют ни за источники питания, ни за процессы размножения и т. д.

Общая характеристика продуктивности организмов, круговорота веществ и энергии в пищевых цепях

В пищевых сетях и цепях происходит перенос веществ и энергии от одного звена к другому и через полные (от продуцента через консументы разных порядков к редуцентам) осуществляется круговорот веществ в природе. Пищевая цепь не может существовать без поступления энергии извне. Основным природным источником является энергия Солнца, усваиваемая продуцентами (фотосинтетиками); эта энергия в форме энергии химической связи сложных органических веществ передается от одного звена к другому, постоянно уменьшаясь за счет того, что часть ее затрачивается на реализацию процессов жизнедеятельности и у завершающего звена практически не остается в форме химических связей сложных органических веществ, так как редуценты практически полностью превращают органические вещества в неорганические.

Продуценты, начинающие пищевую цепь, включают в круговорот веществ неорганические вещества, превращая их в органические. Далее органические вещества во все уменьшающемся количестве передаются от звена к звену и у редуцентов (завершают пищевую цепь) их количество становится минимальным. Образующиеся в процессе обмена веществ неорганические вещества у всех членов пищевой цепи возвращаются в круговорот веществ. Это делает возможным существование жизни как таковой, ибо если органические вещества только образовывались бы, а не превращались в неорганические, то наступило бы время, когда неорганические вещества, способные превращаться в органические, исчезли.

Важнейшим свойством любых организмов является их продуктивность - биомасса, производимая всеми особями данной популяции на единице площади данной территории.

Продуктивность организмов в пищевой цепи от одного звена к другому закономерно убывает и подчиняется правилу пирамиды. Основание пирамиды составляют продуценты, а завершают пирамиду - редуценты, которые производят наименьшее количество биомассы (в идеале близкое к нулю). Организмы каждого звена цепи образуют трофический уровень, который из-за больших энергетических потерь, необходимых для реализации физиологических и других процессов жизнедеятельности, не может быть больше пяти. Различают пирамиды по биомассе и по энергии, которую накапливают организмы за счет наращивания массы своего тела. Правило пирамиды косвенно показывает механизм регуляции численности видов в биогеоценозе - число особей данного вида не может превышать такого количества, которое соответствует массе (), накапливаемой на основе количества усваиваемой энергии продуцентов в соответствии с правилом пирамиды.

Среды (места обитания), в которых живут организмы, разные. Выделяют четыре среды обитания - наземно-воздушную, водную, почвенную и организменную (тела других организмов).

Водная среда связана с водоемами: океанами, морями, реками, озерами и др. Воды в них разные, где-то стоячие, где-то с достаточно сильными течениями, соленые и пресные. Во многих водах мало кислорода и солнечного света. С глубиной наступает полумрак, а после 200 м глубины свет вообще отсутствует.

Поэтому растения в воде могут расти лишь на небольшой глубине, там куда еще проникает свет. Температура в водной среде не так резко меняется в течение года и суток. Отрицательной температуры воды не бывает, поэтому даже в самых холодных местах она составляет +4 °C.

Большинство водных растений - это водоросли. Однако среди водных встречаются и высшие растения.

В наземно-воздушной среде обитания растет подавляющее большинство растений и почти все высшие растения. Растения суши формируют леса и луга, степи и тундры и другие растительные сообщества. Особенностями наземно-воздушной среды являются большое количество воздуха и света, наличие ветра, во многих местах сильное колебание температуры и влажности в зависимости от времени года и суток.

Наземно-воздушная среда весьма разнообразна. Растения приспособлены к определенным условиям среды. Одни растут на хорошо освещенных участках, другие - в затененных. Одни растения не переносят холода и живут только в теплых широтах, другие - приспособлены к сезонным колебаниям температуры. Из-за такого разнообразия сред растения наземно-воздушной среды отличаются множеством различных форм.

Почвенная среда обитания находится в почве - верхнем плодородном слое земной коры. Почва образуется как смешение частиц распавшихся горных пород и остатков живых организмов (перегноя). Света здесь почти нет, поэтому в почве могут обитать только мелкие водоросли. Однако здесь находятся семена и споры растений, а также корни. Почвенная среда обитания населена в основном бактериями, животными и грибами.

Растения могут жить только в средах, к которым приспособлены. Если переместить растение в другую среду, то оно может погибнуть.

Поэтому когда человек выращивает культурные растения, он создает необходимые условия для их нормального роста и развития - поливает их, удобряет почву, избавляет от вредителей. Дикие же растения приспособлены к конкретным условиям окружающей среды.

Средой называют всё то, что окружает живое существо в природе. На Земле существуют четыре основные среды обитания, освоенные и заселённые организмами. Это наземно-воздушная среда, водная, почвенная, и, наконец, одни живые организмы могут являться средой обитания для других (рис. 10). Каждая из этих сред имеет свои специфические условия жизни. Каждый живой организм приспосабливается к среде обитания и к специфическим условиям жизни, в которых ему приходится существовать.

Этим объясняется большое многообразие живых организмов на нашей планете. Наземно-воздушная среда более сложна и разнообразна по сравнению с другими средами (см. рис. 10).

Рис. 10. Среды обитания организмов

Наибольшее значение для живущих в ней организмов имеют свойства и состав воздушных масс. Плотность воздуха гораздо ниже плотности воды, поэтому у наземных организмов сильно развиты опорные ткани - внутренний и наружный скелет.

Температура воздуха может меняться очень быстро и на больших пространствах, поэтому живущие на суше организмы имеют многочисленные приспособления, позволяющие выдерживать резкие перепады температуры.

Важное значение для наземных организмов имеет химический состав воздуха. Поэтому загрязнение воздуха оказывает негативное воздействие на организмы.

У наземных организмов, живущих в условиях различной влажности, также выработались специальные приспособления.

Вода служит средой обитания для многих организмов (рис. 11). Из воды они получают всё, что необходимо им для жизни. Водные организмы очень разнообразны, но все их особенности строения и приспособления определяются физическими и химическими свойствами воды.

Рис. 11. Обитатели водной среды

Вода обладает выталкивающей силой, её плотность больше, чем у воздуха. Это свойство позволяет многим организмам парить в толще воды. К ним относятся как множество мелких растений и животных, так и достаточно крупные организмы, например медузы. У активных пловцов (рыбы, дельфины, киты и др.), как правило, обтекаемая форма тела, а конечности в виде плавников или ласт. Многие водные организмы ведут малоподвижный или даже прикреплённый образ жизни, например коралловые полипы.

Вода способна накапливать и удерживать тепло, в связи с этим в воде не бывает таких резких колебаний температуры, как на суше.

Животные заселили всю толщу воды, вплоть до самых глубоких океанских впадин. Растения живут только в верхних слоях воды, куда проникает солнечный свет.

Большое значение для водных организмов имеет солевой состав воды.

Почва - верхний рыхлый плодородный слой суши (рис. 12). Она состоит из неорганических веществ - минеральных веществ, воды и воздуха, а также содержит много органического вещества - остатки растений и животных, продукты их разложения (перегной). В почве обитают бактерии, грибы, черви, насекомые и их личинки и даже такие крупные животные, как кроты и землеройки (см. рис. 12).

Рис. 12. Обитатели почвы:
1 - простейшие; 2 - дождевые черви; 3 - проволочники; 4 - мелкие членистоногие (клещи, коллемболы, лжескорпионы); 5 - грибы; 6 - нематоды; 7 - личинки насекомых

Огромную роль играет почва в жизни растений. Почва обладает особым свойством - плодородием, способностью обеспечивать растения питательными веществами и влагой, создавать условия для их жизнедеятельности. Чем больше в почве минеральных веществ и перегноя, тем она плодороднее. От плодородия почвы зависит урожай возделываемых культур.

Почва постепенно истощается из-за того, что каждый урожай уносит из почвы какое-то количество минеральных веществ. Чтобы восполнить их содержание, в почву вносят органические и минеральные удобрения.

Тела живых организмов могут служить средой обитания для других организмов (рис. 13). Условия жизни внутри другого организма характеризуются большим постоянством по сравнению с жизнью в других средах. Поэтому организмы, находящие себе место в теле растений или животных, часто полностью утрачивают органы и даже системы органов, необходимые свободноживущим видам. Об этих взаимоотношениях организмов вы узнаете, далее изучая биологию.

Рис. 13. Организм как среда обитания

Новые понятия

Водная среда. Наземно-воздушная среда. Почва как среда обитания. Организм как среда обитания

Вопросы

1. Какие среды обитания живых организмов вы знаете?
2. Какие свойства характерны для водной среды обитания?
3. Почему считают, что наземно-воздушная среда более сложная и разнообразная, чем водная?
4. Что такое почва?
5. Какова роль почвы в жизни растений?
6. В чём состоят основные особенности организмов, использующих тела других организмов как среду обитания?
7. Какие вы знаете организмы, живущие внутри других организмов? Ощущали ли вы влияние таких обитателей на себе?

Подумайте

Почему организмы, обитающие в наземно-воздушной среде, более многообразны, чем обитатели водной?

Задания

Составьте план параграфа.