МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
 
САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
 
КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
 
РЕФЕРАТ
 
«ФАКТОРЫ СРЕДЫ. СТЕНОБИОНТЫ ЮГА И СЕВЕРА САХАЛИНА. ЭВРИБИОНТЫ САХАЛИНА»
 
Студентка II курса, 211 группы,
 
специальность «Экология» Михайлова К.Э.
 
Научный руководитель, 
 
д. б. н., профессор кафедры
 
экологии и природопользования Ефанов В. Н.
 
Проверил: 
 
загрузка Кафедрой экологии и Оценка__________
 
природопользования,
 
д.б.н., профессор кафедры Дата_____________
 
экологии и природопользования
 
Южно-Сахалинск
 
2010
Содержание
 
1. Введение
 
2. Факторы среды и их классификации
 
3. Общие закономерности совместного действия факторов на организмы
 
3.1 Понятие об оптимуме и пессимуме
 
3.2 Закон Либиха, или «закон минимума», или закон ограничивающего фактора
 
3.3 Понятие о толерантности, эврибионты и стенобионты
 
4. Стенобионты и эврибионты Сахалина
 
4.1 Стенобионт юга Сахалина — тиллея водяная
 
4.2 Стенобионт севера Сахалина — эдельвейс антеннариевидный
 
4.3 Эврибионт Сахалина — сивуч
 
Заключение
 
Список цитируемых источников
 
 
1. Введение
Организмы — это реальные носители жизни, самостоятельные «ячейки» обмена веществ. Они потребляют из окружающей среды необходимые вещества и выделяют в нее ненужные им — продукты обмена, которые, в свою очередь, могут быть использованы другими организмами. И не только продукты обмена, но и сами организмы, как в жизни, так и после смерти, тоже становятся пищей для других живых существ. 
 
Все эти процессы обмена протекают в сложной, динамичной обстановке естественной среды обитания, так как находятся под постоянным воздействием комплекса факторов. Совокупность этих факторов составляют условия жизни организма. Одной из главных задач экологии является изучение адаптаций организмов и экосистем к условиям жизни. 
 
Для того чтобы наиболее точно изучить влияние факторов среды на живые организмы необходимо рассмотреть следующие вопросы:
 
1. Понятие факторов среды и их классификации;
 
2. Определение ограничивающего фактора и закон «минимума» Либиха;
 
3. Оптимальные и пессимальные условия для жизнедеятельности организмов;
 
4. Выносливость и распределение организмов на стенобионтов и эврибионтов;
 
5. Привести примеры стенобионтов и эврибионтов Сахалина.
 
Тема данного реферата достаточно актуальна, так как изучение живых организмов это главный вопрос в экологии, следовательно, необходимо знать и влияние на их жизнедеятельность комплекса факторов, с которыми живые организмы находятся в постоянном взаимодействии. Для этого рассмотрим также стенобионтов и эврибионтов Сахалина, чтобы понять как живые организмы приспосабливаются к постоянно меняющимся условиям среды.
 
 
2. Факторы среды и их классификации
Любая наука характеризуется определенным набором понятий, составляющих ее основу. В экологии такими понятиями являются «экологический фактор», «среда обитания», «условия обитания» и т.д.
 
Экологическими факторами называются отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы. 
 
Многообразие экологических факторов еще в 1840 г. русский ученый Э.А. Эверсман в работе «Естественная история Оренбургской области» разделил на абиотические и биотические. 
 
Абиотические факторы — это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организмы. Это такие факторы, как свет, температура, влага, ветер, воздух и т.д. Также механический состав почвы, ее проницаемость и многие другие.
 
Биотические факторы — это совокупность влияний одних организмов в другие в процессе их жизнедеятельности (опыление растений, затенение верхними ярусами нижних, поедание одних особей вторыми). В широком смысле это внутри — и межвидовые отношения организмов. К биотическим факторам относятся и антропические, роль которых год от года возрастает. Антропические факторы чаще называют антропогенными. Различия между ними заключаются в том, что антропогенные факторы управляют процессами формирования человека и не имеют отношения к влиянию на другие организмы или среду.
 
Важнейшие классификации экологических факторов:
 
·          По действию их можно разделить на прямодействующие и косвенно-действующие (опосредованные, модифицирующие). Прямодействующие: свет, тепло, плодородие почв, влага (на растения), косвеннодействующие — они же, но через цепи питания — на животных.
 
·          По происхождению — космический, абиотический, биогенный, биотический, биологический, природно-антропогенный, антропогенный (в т.ч. техногенный, загрязнение среды, в т.ч. беспокойство).
 
·          По среде возникновения — атмосферный, водный (по влажности), геоморфологический, эдафический, физиологический, генетический, популяционный, биоценотический, экосистемный, биосферный.
 
·          По времени — эволюционный и исторический.
 
·          По очередности — первичный, вторичный и т.д.
 
Все экологические факторы имеют единицы измерения и определенный диапазон действия. В рамках этого диапазона и осуществляется жизнедеятельность организмов и биосистем.
 
 
3. Общие закономерности совместного действия факторов на организмы
3.1 Понятие об оптимуме и пессимуме
 
Каждый организм, каждая экосистема развивается при определенном сочетании факторов: влаги, света, тепла, наличия и состава питательных ресурсов. 
 
  
 
Рис. 1 Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности
 
Все факторы действуют на живые существа одновременно. Для каждого организма, популяции, экосистемы существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости или выносливости в отношении каждого средового фактора (рис.1).
 
В процессе эволюции в организмов сформировались определенные требования к условиям среды. Дозы факторов, при которых организм, популяция или биоценоз достигают наилучшего развития и максимальной продуктивности, соответствует оптимума условий. С изменением этой дозы в сторону уменьшения или увеличения происходит угнетение организма и чем сильнее отклонение значения факторов вот оптимума, тем снижение жизнеспособности больше, вплоть до гибели организма или разрушения биоценоза. Условия, при которых жизнедеятельность максимально угнетена, но организм и биоценоз еще существуют, называются пессимальными.
 
3.2       Закон Либиха, или «закон минимума», или закон ограничивающего фактора
 
В природе нет такого места, где бы на организм действовал один фактор. Все факторы действуют одновременно, а совокупность этих действий называется констелляцией. Значения факторов не всегда равнозначны. Они могут быть все недостаточны, и тогда наблюдается общее угнетение биоты, но чаще одни из них в достатке, даже в оптимуме, а другие — в дефиците. 
 
Однако компенсаторные возможности факторов в ограничены. Нельзя ни один фактор полностью заменить вторым. 
 
В середине 19 века (1846 г.) немецкий агрохимик Либих вывел «закон минимума». В опыте с минеральными удобрениями он установил, что наибольшее влияние на выносливость растений оказывают то факторы, которые в данном местообитании находятся в минимуме. Он писал в 1955 г.: «Элементы, полностью отсутствующие или не находящиеся в нужном количестве, препятствуют прочим питательным соединениям произвести эффект или уменьшают их питательное действие». Это справедливо не только к элементам питания, но и к другим жизненно важным факторам. Закон Либиха применим только в условиях стационарного состояния экосистемы, т.е. когда приток вещества и энергии в систему уравновешивается их оттоком. В качестве наглядной иллюстрации закон минимума Либиха часто изображают бочку, в которой образующие боковую поверхность доски имеют разную высоту (рис. 2). 
  
 
Рис. 2 «Бочка Либиха»
 
Длина самой короткой доски определяет уровень, до которого можно наполнить бочку водой. Следовательно, длина этой доски — лимитирующий фактор для количества воды, которую можно налить в бочку. Длина вторых досок уже не имеет значения.
 
Фактор, уровень которого близок к пределам выносливости конкретного организма, вида и пр. компонентов биоты, называется ограничивающим. И именно к этому фактору организм приспосабливается (вырабатывает адаптации) в первую очередь. Закон ограничивающих, или лимитирующих, факторов распространяется не только на ситуацию, когда эти факторы в «минимуме», но и в «максимуме», то есть выходит за верхний предел выносливости организма (экосистемы). 
 
В пессимальных условиях ограничивающих факторов несколько и их общее подавляющее влияние может быть выше суммарного подавляющего эффекта отдельно взятых факторов. 
 
3.3 Понятие о толерантности, эврибионты и стенобионты
 
Для разных видов растений и животных пределы условий, в которых они себя хорошо чувствуют неодинаковы. Например, одни растения предпочитают очень высокую влажность, другие предпочитают засушливые местообитания. Одни виды птиц улетают в теплые края, другие — клесты, кедровки — птенцов выводят зимой. Чем шире-количественные пределы условий среды обитания, при которых тот или иной организм, вид и экосистема могут существовать, тем выше степень их выносливости, или толерантности. Свойство видов адаптироваться к условиям среды называется экологической пластичностью (рис.3), а по амплитуде переносимых популяциями естественных колебаний фактора судят об экологической валентности вида.
 
  
 
Рис.3 Экологическая пластичность видов (по Одуму, 1975)
 
Виды с узкой экологической пластичностью, т.е. способные существовать в условиях небольшого отклонения от своего оптимума называются стенобионтными (stenos — узкий). Для некоторых стенобионтов ограничивающим может быть какой-либо один фактор внешней среды (например, характер пищи). Так, некоторые виды южноамериканской колибри питаются нектаром цветков определенного вида растений, и область их распространения ограничивается узким ареалом данного растения. Для вторых стенобионтов возможность их существования и распространения ограничена одновременно несколькими факторами. Стенобионтность ограничивает возможность расселения и обусловливает локальной распространение видов (узкие ареалы).
 
Виды широко приспособленные, способные существовать при значительных колебаниях факторов — эврибионтные (eurys — большой). Границы, за которыми существование невозможно, называются нижним и верхним пределами выносливости, или экологической валентности. Так, например, обитатели морской литорали переносят регулярное осушение во время отлива, летом — сильное прогревание, а зимой — охлаждение, а иногда и промерзание (эвритермные животные). Многие наземные обитатели умеренных широт способны выдерживать большие сезонные колебания температуры. Эврибионтность вида увеличивается способностью переносить неблагоприятные условия в состоянии анабиоза (многие бактерии, споры и семена многих растений, взрослые многолетние растения холодных и умеренных широт, зимующие почки пресноводных губок, мшанок, яйца жаброногих ракообразных, взрослые тихоходки и некоторые коловратки и др.) или спячки (некоторые млекопитающие).
 
 
4. Стенобионты и эврибионты Сахалина
4.1 Стенобионт юга Сахалина — тиллея водяная
  
 
Рис. 4 Распространение тиллеи водяной на Thread