入り口大気変化の生態学的要因。 生物間の生物的関係。 環境要因が身体に及ぼす複合的な影響
講義その4
トピック: 環境要因
プラン：
1. 環境要因の概念とその分類。
2.A 生物的要因.
2.1. 主要な非生物的要因の生態学的役割。
2.2. 地形的要因。
2.3. スペース要因。
3. 生物的要因。
4. 人為的要因。
1. 環境要因の概念とその分類
環境要因とは、生物の個体発達の少なくとも 1 つの段階において、生物に直接的または間接的に影響を与える可能性がある環境の要素です。
環境要因は多様であり、各要因は対応する環境条件とその資源（環境中の埋蔵量）の組み合わせです。
生態学的環境要因は通常 2 つのグループに分けられます。1 つは不活性 (非生物) 性質の要因 - 非生物的または非生物的要因です。 生きた自然の要素 - 生物的または生物起源。
上記の環境要因の分類に加えて、他の特徴的な特徴を使用する (あまり一般的ではない) 環境要因も多数あります。 したがって、生物の数と密度に依存する要因と依存しない要因が特定されます。 たとえば、マクロ気候要因の影響は動物や植物の数には影響されませんが、病原微生物によって引き起こされる流行病（集団感染症）は、特定の地域におけるそれらの数に依存します。 すべての人為的要因が生物として分類される既知の分類があります。
2. 非生物的要因
環境の非生物的な部分（無生物の自然）では、すべての要因は、まず物理的要因と化学的要因に分類できます。 しかし、検討中の現象やプロセスの本質を理解するには、非生物的要因を一連の気候的、地形的、宇宙的要因、および環境の構成（水生、陸上、または土壌）の特性として表すと便利です。等
物理的要因- これらは、そのソースが物理的な状態または現象 (機械的、波動など) であるものです。 たとえば、温度が高い場合は火傷が発生し、非常に低い場合は凍傷が発生します。 水中 - 流れ、陸上 - 風と湿度など、他の要因も温度の影響に影響を与える可能性があります。
化学的要因- これらは環境の化学組成に由来するものです。 たとえば、水の塩分濃度が高い場合、貯水池内の生物は完全に存在しない可能性がありますが（死海）、同時に、ほとんどの海洋生物は淡水では生息できません。 陸上や水中などの動物の命は酸素レベルの充足度に依存します。
エダフィック・ファクター（土壌）は化学的、物理的、そして 機械的性質そこに生息する生物、つまり生息地である生物と地球上の生物の両方に影響を与える土壌と岩。 ルートシステム植物。 化学成分（生体要素）、温度、湿度、土壌構造が植物の成長と発育に与える影響はよく知られています。
2.1. 主要な非生物的要因の生態学的役割
日射。太陽放射は生態系の主なエネルギー源です。 太陽のエネルギーは電磁波の形で宇宙に伝わります。 生物にとって、知覚される放射線の波長、その強度、および曝露時間が重要です。
すべての太陽放射エネルギーの約 99% は、波長 k = nm の光線で構成されており、スペクトルの可視部分 (k = nm) が 48%、近赤外線 (k = nm) が 45%、赤外線領域が約 7% 含まれます。紫外線（に< 400 нм).
X = nm の光線は光合成にとって最も重要です。 長波 (遠赤外線) 太陽放射 (k > 4000 nm) は、生物の生命活動にほとんど影響を与えません。 k > 320 nmの少量の紫外線は、その影響下で体内でビタミンDが生成されるため、動物や人間にとって必要です。< 290 нм губительно для живого, но до поверхности Земли оно не доходит, поглощаясь озоновым слоем атмосферы.
太陽光が大気中を通過する際、反射、散乱、吸収されます。 きれいな雪は太陽光の約 80 ～ 95% を反射し、汚染された雪 - 40 ～ 50%、チェルノーゼム土壌 - 最大 5%、乾燥した軽い土壌 - 35 ～ 45%、 針葉樹林- 10～15%。 ただし、地表面の照度は、季節や一日の地理的緯度、斜面の露出、大気条件などによって大きく異なります。
地球の自転により、明期と暗期が周期的に切り替わります。 植物の開花、種子の発芽、移動、冬眠、動物の繁殖など、自然界における多くの現象は、光周期 (日の長さ) の長さと関連しています。 植物の光の必要性は、植物の急速な成長と森林の層状構造を決定します。 水生植物は主に水域の表層に広がります。
直接または拡散太陽放射は、一部の種類の菌類、深海魚、土壌微生物などの少数の生物だけが必要とするわけではありません。
光の存在により、生体内で実行される最も重要な生理学的および生化学的プロセスには、次のようなものがあります。
1. 光合成 (地球に降る太陽エネルギーの 1 ～ 2% が光合成に使用されます)。
2. 蒸散（約 75% - 植物の冷却とそれらを通る鉱物物質の水溶液の移動を確実にする蒸散のため）。
光周期性（周期的に変化する環境条件と生物の生命過程の同期性を提供する）、４．
運動（植物の光屈性と動物および微生物の走光性）、 ４．
5. 視覚（動物の主要な分析機能の 1 つ）。
6. その他のプロセス (光の下での人間のビタミン D の合成、色素沈着など)。
ほとんどの陸上生態系と同様、ロシア中央部の生物群集の基盤は生産者です。 彼らによる太陽光の利用は、多くの自然要因、そして何よりもまず温度条件によって制限されます。 これに関して、階層化、モザイク葉、季節学的差異などの形で特別な適応反応が開発されてきました。照明条件に対する要求に基づいて、植物は光を好む植物と光を好む植物（ヒマワリ、オオバコ、トマト、アカシア、メロン）、日陰または非光性（森林ハーブ、コケ）、日陰耐性（スイバ、ヘザー、ルバーブ、ラズベリー、ブラックベリー）。
植物は他の種の生物が存在するための条件を形成します。 これが、照明条件に対する動物の反応が非常に重要である理由です。 環境汚染は照度の変化につながります。つまり、日射量の減少、光合成活性放射線量の減少（PAR は、380 ～ 710 nm の波長を持つ太陽放射線の一部です）、スペクトルの変化です。光の構成。 その結果、特定のパラメーターでの太陽放射の到達に基づいてセノーシスが破壊されます。
温度。私たちのゾーンの自然生態系では、光の供給とともに温度要因がすべての生命プロセスにとって決定的です。 各期間には独自の温度条件があるため、個体群の活動は時期と時刻によって異なります。
温度は主に太陽放射に関連しますが、場合によっては地熱源からのエネルギーによって決定されます。
氷点下 生きた細胞生じた氷の結晶によって物理的損傷を受けて死滅し、高温では酵素の変性が起こります。 大部分の植物や動物はマイナスの体温に耐えることができません。 寿命の上限温度が 40 ～ 45 °C を超えることはほとんどありません。
両極端の間の範囲では、温度が 10°C 上昇するごとに酵素反応速度 (したがって代謝速度) が 2 倍になります。
生物のかなりの部分、主に最も重要な器官で体温を制御 (維持) できます。 このような生物はこう呼ばれます 恒温性の- 温血（ギリシャ語の homoioos - 類似の、therme - 暖かさから）、対照的に 変温性- 冷血（ギリシャ語のポイキロスから - さまざまな、変化しやすい、多様な）、周囲の温度に応じて不安定な温度を持ちます。
寒い季節や日中の変温生物は、生命プロセスのレベルを低下させ、嫌生状態に達します。 これは主に植物、微生物、菌類、変温動物（変温動物）に関係します。 恒温（恒温）種だけが活動を続けます。 変温生物は不活動状態にあり、体温は外部環境の温度よりもそれほど高くありません。 活動状態 - かなり高い（クマ、ハリネズミ、 コウモリ、ホリネズミ）。
恒温動物の体温調節は、動物の体内の熱の放出、断熱カバーの存在、サイズ、生理機能などによって起こる特別なタイプの代謝によって確保されています。
植物に関しては、進化の過程で次のような多くの特性を発達させてきました。
耐寒性– 低温（0°C ～ +5°C）に長時間耐える能力。
耐寒性– 多年生の種が冬の不利な条件の複合体に耐える能力。
耐凍害性- 長時間耐える能力 マイナスの気温;
嫌悪感– 代謝が急激に低下した状態で、環境要因が長期間欠如している期間に耐える能力。
耐熱性– 重大な代謝障害を起こさずに高温（+38°…+40°C 以上）に耐える能力。
はかなさ– 短期間の好ましい温度条件下で生育する種における個体発生の減少（最長 2 ～ 6 か月）。
水生環境では、水の熱容量が大きいため、温度変化はそれほど大きくなく、陸上よりも状態が安定します。 気温が一日を通して、また季節ごとに大きく変化する地域では、毎日の気温や年間気温がより一定している地域に比べて、種の多様性が少ないことが知られています。
温度は、光の強度と同様に、 地理的緯度、季節、時間帯、斜面の露出。 極端な気温（低温および高温）の影響は、強風によって増幅されます。
空気中を上昇したり、水中環境に浸ったりするときの温度の変化は、温度成層と呼ばれます。 通常、どちらの場合も、温度は一定の勾配で継続的に低下します。 ただし、他のオプションもあります。 したがって、夏には、表層水は深層水よりも熱くなります。 水は加熱するにつれて密度が大幅に減少するため、より密度の高い層と混合することなく、加熱された表層でその循環が始まります。 冷水基礎となる層。 その結果、暖かい層と冷たい層の間に急激な温度勾配を持つ中間ゾーンが形成されます。 これらすべては、水中での生物の配置や、入ってくる不純物の移動と分散に影響を与えます。
同様の現象が大気中でも起こり、空気の冷却層が下方に移動して暖かい層の下に位置するとき、つまり温度の逆転が起こり、空気の表層での汚染物質の蓄積に寄与します。
窪みや谷など、一部のレリーフ フィーチャは反転に寄与します。 これは、特定の高度に直接太陽放射によって直接加熱されたエアロゾルなどの物質が存在し、上層空気層のより激しい加熱を引き起こす場合に発生します。
土壌環境では、毎日および季節の温度の安定性（変動）は深さに依存します。 温度勾配（湿度も同様）が大きいため、土壌の住民はわずかな動きで好ましい環境を得ることができます。 生物の存在と量は気温に影響を与える可能性があります。 たとえば、森林の樹冠の下や個々の植物の葉の下では、異なる温度が発生します。
降水量、湿度。水は地球上の生命にとって不可欠であり、生態学的観点から見ると独特です。 ほぼ同じもので 地理的条件地球上には 熱い砂漠、 そして 熱帯林。 違いは年間降水量のみです。前者の場合は 0.2 ～ 200 mm、後者の場合は 900 ～ 2000 mm です。
降水は空気の湿度と密接に関係しており、大気の上層での水蒸気の凝縮と結晶化の結果です。 露と霧が空気の地上層に形成され、低温では水分の結晶化が観察され、霜が降ります。
あらゆる生物の主な生理学的機能の 1 つは、体内の水分を十分なレベルに維持することです。 進化の過程で、生物は水を獲得して経済的に利用するため、また乾燥期を生き抜くためのさまざまな適応を発展させてきました。 砂漠の動物の中には、食物から水を得るものもあれば、適時貯蔵された脂肪の酸化によって得るものもあります（たとえばラクダは、生物学的酸化によって100 gの脂肪から107 gの代謝水を得ることができます）。 同時に、体の外皮の水透過性が最小限であり、乾燥状態は最小限の代謝率で休息状態に陥ることを特徴とします。
陸上植物は主に土壌から水を得る。 降水量が少ない、排水が速い、蒸発が激しい、またはこれらの要因が組み合わさると乾燥が起こり、過剰な湿気は土壌の浸水や水浸しを引き起こします。
水分バランスは、降水量と、植物や土壌の表面や蒸散によって蒸発する水の量との差によって決まります。 さらに、蒸発プロセスは大気の相対湿度に直接依存します。 湿度が100%に近づくと蒸発は実質的に止まり、温度がさらに下がると逆のプロセスが始まります - 結露（霧が形成され、露と霜が降ります）。
これまで述べてきたことに加えて、環境要因としての空気湿度は、その極端な値（高湿度および低湿度）では、体に対する温度の影響を増大（悪化）させます。
水蒸気による空気の飽和度が最大値に達することはほとんどありません。 湿度不足は、特定の温度における最大可能飽和と実際に存在する飽和との差です。 これは、温度と湿度という 2 つの量を同時に特徴付けるため、最も重要な環境パラメータの 1 つです。 水分不足が多いほど乾燥して暖かくなり、その逆も同様です。
降水状況は、自然環境における汚染物質の移動と大気からの汚染物質の浸出を決定する最も重要な要素です。
に向かって 水体制次のような生態学的グループの生物が区別されます。
水生物- 生態系の住民、すべて ライフサイクル水中で通過するもの。
湿生植物– 湿潤な生息地の植物（マリーゴールド、ヨーロッパスイマー、広葉ガマ）。
好湿性物質– 生態系の非常に湿った部分に生息する動物（軟体動物、両生類、蚊、ワラジムシ）。
中生植物– 適度に湿った生息地の植物。
乾生植物– 乾燥した生息地の植物（フェザーグラス、よもぎ、レンゲ）。
好乾性菌– 高湿度に耐えられない乾燥地域の住民（一部の爬虫類、昆虫、砂漠のげっ歯類、哺乳類）。
多肉植物– 最も乾燥した生息地の植物で、茎や葉の中にかなりの量の水分を蓄えることができます（サボテン、アロエ、リュウゼツラン）。
硬化菌– 重度の脱水症状に耐えることができる非常に乾燥した地域の植物（ラクダのとげ、サクソール、サクサギズ）。
エフェメラとエフェメロイド- 十分な湿気の時期と一致して、周期が短くなった一年生および多年生の草本種。
植物の水分消費量は、次の指標によって特徴付けることができます。
耐干ばつ性– 大気および（または）土壌の干ばつの低下に耐える能力。
耐湿性– 水浸しに耐える能力。
蒸散係数- 乾燥塊の単位の形成に費やされる水の量（白キャベツの場合は500〜550、カボチャの場合は800）。
総水使用量係数- 単位バイオマスを生成するために植物と土壌が消費する水の量（牧草地の場合 - バイオマス 1 トンあたり 350 ～ 400 m3 の水）。
水管理の違反と地表水の汚染は危険であり、場合によっては疫病に有害です。 生物圏における水循環の変化は、すべての生物に予期せぬ結果をもたらす可能性があります。
環境の流動性。気団（風）の動きの原因は主に、地球の自転と同様に、圧力変化を引き起こす地表の不均一な加熱です。 風は暖かい空気に向かって送られます。
風は、水分、種子、胞子、化学的不純物などを長距離に拡散させる最も重要な要因であり、地球に侵入する地点付近の塵やガス状物質の地球近傍濃度の減少に寄与します。越境輸送を含む遠方の発生源からの排出による大気中のバックグラウンド濃度の増加。
風は蒸散（植物の地上部からの水分の蒸発）を促進し、特に低湿度での生活条件を悪化させます。 さらに、陸上のすべての生物に間接的に影響を与え、風化と浸食のプロセスに関与します。
空間内の移動性と水塊の混合は、水域の物理的および化学的特性の相対的な均質性（均質性）を維持するのに役立ちます。 平均速度表面流は 0.1 ～ 0.2 m/s の範囲にあり、場所によっては 1 m/s に達し、メキシコ湾流付近では 3 m/s に達します。
プレッシャー。通常の大気圧は、世界の海洋表面での絶対圧力 101.3 kPa であると考えられており、これは 760 mm Hg に相当します。 美術。 または1気圧。 内で グローブ気圧は一定の高気圧と低気圧が存在し、同じ地点でも季節変動や日変動が観測されます。 海面に対して高度が上昇すると、圧力が低下し、酸素分圧が低下し、植物の蒸散量が増加します。
周期的に、大気中に低気圧が形成され、中心に向かって螺旋を描く強力な気流が発生します。これはサイクロンと呼ばれます。 降水量が多く、天候が不安定であることが特徴です。 逆の自然現象を高気圧と呼びます。 天候が安定しているのが特徴で、 弱い風場合によっては温度が逆転することもあります。 高気圧の期間中は、大気の表層に汚染物質が蓄積する原因となる好ましくない気象条件が発生することがあります。
海洋性と大陸性もあります 大気圧.
潜水すると水中環境の圧力が高まります。 水の密度は空気よりも大幅に (800 倍) 大きいため、淡水域では深さが 10 m ごとに、圧力が 0.1 MPa (1 atm) ずつ増加します。 マリアナ海溝の底の絶対圧力は110MPa（1100気圧）を超えます。
イオン化放射線。電離放射線は、物質を通過するときにイオンのペアを形成する放射線です。 バックグラウンド - 自然源によって生成される放射線。 それには、宇宙放射線と放射性同位体、そしてかつて地球の物質の形成中に生じた地殻の鉱物に含まれる元素という 2 つの主な発生源があります。 半減期が長いため、多くの原始放射性元素の核は現在に至るまで地球の腸内に保存されています。 それらの中で最も重要なものは、カリウム 40、トリウム 232、ウラン 235、およびウラン 238 です。 宇宙放射線の影響で、大気中では放射性原子の新しい核が絶えず形成されており、主なものは炭素14とトリチウムです。
景観の放射線背景は、その気候の不可欠な要素の 1 つです。 既知の電離放射線源はすべてバックグラウンドの形成に関与しますが、総放射線量に対するそれぞれの寄与は特定の地理的位置によって異なります。 住民としての人間 自然環境被ばくのほとんどは自然放射線源から受けており、これを避けることはできません。 地球上のすべての生命は宇宙からの放射線にさらされています。 山の景観は海抜高度が高いため、宇宙放射線の寄与が増加するという特徴があります。 氷河は吸収スクリーンとして機能し、その塊の中にその下にある岩盤からの放射線を閉じ込めます。 海と陸では放射性エアロゾルの含有量に違いがあることが判明した。 海の空気の総放射能は、大陸の空気の放射能の数百倍、数千分の１です。
地球上には、ウランやトリウムの鉱床地域など、被ばく線量率が平均値よりも数十倍高い地域があります。 このような場所はウランおよびトリウム地域と呼ばれます。 安定していて比較的多い 上級花崗岩が出現する場所では放射線が観測されます。
土壌の形成に伴う生物学的プロセスは、土壌における放射性物質の蓄積に大きな影響を与えます。 腐植物質の含有量が低いため、その活性は弱いですが、チェルノーゼムは常に高い比活性を持っています。 花崗岩山塊の近くに位置するチェルノーゼムおよび牧草地の土壌に特に多く含まれます。 比放射能の増加の程度に応じて、土壌は次の順序に大まかに分類できます。 チェルノーゼム。 草原地帯と森林草原の土壌。 花崗岩の上に発達した土壌。
地表近くの宇宙放射線の強度の周期的変動が生物への放射線量に及ぼす影響は、実際にはわずかです。
地球上の多くの地域では、ウランやトリウムからの放射線による被ばく線量率が、生物の自然進化が起こった地質学的に予見可能な期間に地球上に存在していた放射線のレベルに達しています。 一般に、電離放射線は高度に発達した複雑な生物に対してより有害な影響を及ぼし、人間は特に敏感です。 炭素 14 やトリチウムなど、体全体に均一に分布する物質もあれば、特定の臓器に蓄積する物質もあります。 したがって、ラジウム 224、ラジウム 226、鉛 210、ポロニウム 210 が骨組織に蓄積します。 不活性ガスであるラドン 220 は、リソスフェアの堆積物だけでなく、人間が採掘したり建築材料として使用される鉱物からも放出されることがあり、肺に強い影響を与えます。 放射性物質の放出速度が放射性崩壊速度を超える場合、放射性物質は水、土壌、堆積物、または空気中に蓄積する可能性があります。 生物の場合、食物と一緒に放射性物質が体内に入ると、放射性物質の蓄積が起こります。
2.2. 地形 要因
非生物的要因の影響はその地域の地形的特徴に大きく依存し、気候と土壌発達の特徴の両方を大きく変える可能性があります。 主な地形的要因は標高です。 高度が上がると、平均気温が低下し、日内気温差が増加し、降水量、風速、放射線強度が増加し、気圧が低下します。 その結果、 山岳地帯上昇すると観察される 垂直ゾーニング赤道から極までの緯度帯の一連の変化に対応する植生の分布。
山脈は気候の障壁として機能する可能性があります。 山を越えると空気が冷え、しばしば降水が発生し、その絶対水分含有量が減少します。 その後、山脈の反対側に到達すると、空気が乾燥して雨（降雪）の強さが弱まり、「雨影」が形成されます。
山は生物の移動に対する障壁として機能するため、種分化のプロセスにおいて隔離要素の役割を果たす可能性があります。
重要な地形的要因は、 博覧会ゲレンデの（イルミネーション）。 北半球では南斜面の方が暖かく、南半球では北斜面の方が暖かくなります。
もう一つ重要な要素は、 斜面の急峻さ、排水に影響を与えます。 水は斜面を流れ落ち、土壌を洗い流し、その層を減らします。 さらに、重力の影響で土がゆっくりと滑り落ち、斜面の底に土が堆積します。 植生の存在はこれらのプロセスを妨げますが、35°を超える傾斜では、通常、土壌と植生が存在せず、緩んだ物質のスクレーが作成されます。
2.3. 空間 要因
私たちの惑星は、宇宙空間で起こるプロセスから孤立しているわけではありません。 地球は定期的に小惑星との衝突や彗星への接近を繰り返し、宇宙塵や隕石、太陽や星からのさまざまな放射線を受けています。 太陽活動は周期的に変化します（周期の 1 つは 11.4 年です）。
科学は、宇宙が地球の生命に及ぼす影響を裏付ける多くの事実を蓄積してきました。
3. バイオティック 要因
生息地で生物を取り囲むすべての生物は生物環境を構成します。 生物相. 生物的要因- これは、ある生物の生命活動が他の生物に及ぼす一連の影響です。
動物、植物、微生物の関係は非常に多様です。 まず区別してください 同型の反応、つまり、同じ種の個体間の相互作用、および 異型の- 異なる種の代表者間の関係。
それぞれの種の代表者は、他の生物とのつながりによって生物環境に存在することができます。 通常の状態人生。 これらのつながりの現れの主な形態は、さまざまなカテゴリーの生物の食物関係であり、食物（栄養）連鎖、ネットワーク、生物相の栄養構造の基礎を形成します。
食物の関係に加えて、植物と動物の間には空間的な関係も生じます。 さまざまな要因の結果として 他の種類彼らは任意の組み合わせで団結するのではなく、共同生活に適応するという条件の下でのみ団結します。
生物的要因は生物的関係に現れます。
生物学的関係には次の形式が区別されます。
共生（同棲）。 これは、パートナーの両方または一方が他方から利益を得られる関係の形式です。
協力。 協力とは、2 つ以上の種の生物が長期にわたる、切り離すことのできない、相互に有益な共同生活を意味します。 たとえばヤドカリとイソギンチャクの関係。
共利主義。 共生とは、ある生物の生命活動が別の生物に食物（居候）または住居（下宿）を提供するときの生物間の相互作用です。 典型的な例は、ライオンが食べ残した獲物の残骸を拾うハイエナや、傘の下に隠れている魚の稚魚などです。 大きなクラゲ、木の根元に生えるキノコもいくつかあります。
相互主義。 相利主義とは、パートナーの存在がそれぞれの存在の前提条件となる場合の、相互に有益な共同生活のことです。 一例としては、根粒菌とマメ科植物の共生が挙げられます。これらは窒素の少ない土壌でも共生し、窒素で土壌を豊かにすることができます。
抗生物質。 パートナーの両方または一方がマイナスの影響を経験する関係の形態は、抗生物質と呼ばれます。
競争。 これは、食物、生息地、その他の生命に必要な条件をめぐる争いにおいて、生物が互いに及ぼす悪影響です。 それは人口レベルで最も明確に現れます。
捕食。捕食とは、ある生物が別の生物に食べられるという捕食者と被食者の関係です。 捕食者は、動物を捕まえて食物として食べる動物または植物です。 たとえば、ライオンは草食の有蹄動物を食べ、鳥は昆虫を食べ、大きな魚は小さな魚を食べます。 捕食は、ある生物にとって有益であると同時に、別の生物にとって有害でもあります。
同時に、これらすべての生物はお互いを必要としています。 「捕食者と被食者」の相互作用の過程では、自然選択と適応的変動、つまり最も重要な進化の過程が発生します。 自然条件下では、どの種も他の種の破壊につながることはありません（また、できない）。 さらに、天敵（捕食者）が生息地から消えると、獲物の絶滅につながる可能性があります。
中立主義。 同じ領土に住む異なる種が相互に独立していることを中立主義といいます。 たとえば、リスとヘラジカは互いに競合しませんが、森林の干ばつは程度は異なりますが、両方に影響を与えます。
で 最近ますます注目が集まっています 人為的要因– 都市技術活動によって引き起こされる環境に対する人間の影響の全体。
4. 人為的要因
人類文明の現在の段階は、人類の知識と能力のレベルを反映しており、生物学的システムを含む環境への影響は地球規模の惑星力の性質を獲得しており、私たちはそれを人為的、つまり生成された要因の特別なカテゴリーに割り当てます。人間の活動によって。 これらには次のものが含まれます。
自然現象による地球の気候の変化 地質学的プロセス、主に CO、CO2、その他のガスの放出による大気の光学的特性の変化によって引き起こされる温室効果によって強化されます。
地球近傍空間 (ENS) のポイ捨て。その影響は、現代の人間間の交流システムで広く使用されている、通信衛星や地表位置などを含む宇宙船に対する実際の危険を除いて、まだ十分に理解されていません。 、州および政府。
いわゆる「オゾンホール」の形成により成層圏のオゾンスクリーンの力を弱め、生物にとって危険な硬くて短波の紫外線が地表に侵入するのを防ぐ大気の保護能力を低下させる。
酸性沈殿、光化学スモッグ、および人間や人間が作り出す人工物体を含む生物圏の物体にとって危険なその他の化合物の形成に寄与する物質による大気の化学汚染。
石油製品による海洋汚染と海水の性質の変化、大気中の二酸化炭素による海洋の飽和、ひいては自動車や火力発電による汚染、毒性の高い化学物質や放射性物質の海水への埋没、海洋の侵入。河川流出による汚染物質、規制河川による沿岸地域の水バランスの乱れ。
あらゆる種類の土地源と水の枯渇と汚染。
地表全体に広がる傾向のある個々の地域や地域の放射能汚染。
汚染された降水（酸性雨など）による土壌汚染、最適ではない農薬や鉱物肥料の使用。
熱エネルギー、採掘や冶金処理の結果としての下層土と地表の間の元素の再分布（重金属の濃度など）、または異常な組成の地表への抽出による地形の地球化学の変化。 、高度にミネラル化された地下水と塩水。
地球の表面には、家庭ゴミやあらゆる種類の固体および液体廃棄物が蓄積し続けています。
地球的および地域的な生態学的バランス、沿岸陸地および海洋における環境構成要素の比率の違反。
地球の砂漠化は続いており、場所によってはさらに進行しており、砂漠化のプロセスはさらに進んでいます。
地球の酸素バランスを維持する主な源である熱帯林と北部タイガの面積を減らす。
上記のすべてのプロセスの結果として、生態学的地位が解放され、他の種でその地位が満たされます。
地球の絶対的な人口過剰と個々の地域の相対的な人口過密化、貧困と富の極端な分化。
過密都市や大都市における生活環境の悪化。
多くの鉱床の枯渇と、豊富な鉱石からますます貧弱な鉱石への段階的な移行。
多くの国の人口の富裕層と貧困層の差別化の増大、国民の武装レベルの上昇、犯罪化、自然環境災害の結果として増大する社会的不安定。
ロシアを含む世界の多くの国で人口の免疫状態と健康状態が低下し、感染症が何度も繰り返され、ますます広範囲に広がり、その影響は深刻になっています。
これは問題の完全な範囲ではなく、それぞれを解決する際に専門家が自分の立場とビジネスを見つけることができます。
最も広範囲かつ重大なものは、その環境にとって珍しい化学的性質の物質による環境の化学汚染です。
人間活動の汚染物質としての物理的要因は、許容できないレベルの熱汚染 (特に放射性物質) です。
環境の生物学的汚染はさまざまな微生物であり、その中で最大の危険はさまざまな病気です。
テスト 質問 そして タスク
1. 環境要因とは何ですか?
2. どの環境要因が非生物的とみなされ、どの環境要因が生物として分類されますか?
3. ある生物の生命活動が他の生物の生命活動に及ぼす影響の全体を何と呼びますか?
4. 生物の資源は何ですか、それらはどのように分類され、その生態学的重要性は何ですか?
5. 生態系管理プロジェクトを作成するときに最初に考慮すべき要素は何ですか。 なぜ？
州立教育機関
高等専門教育。
「サンクトペテルブルク州立大学」
サービスと経済性」
専門分野: エコロジー
研究所（学部）：（IREU）「地域経済経営研究所」
専門：080507「組織のマネジメント」
トピック: 環境要因とその分類。
実行:
ヴァルコヴァ・ヴィオレッタ・セルゲイヴナ
1年生
パートタイム学習
監督者:
オフチニコワ・ライサ・アンドレーヴナ
2008 – 2009
はじめに……………………………………………………………………………………..3
環境要因。 環境条件………………………………………………3
非生物的
バイオティック
人為的
生物の生物学的関係 ……………… ……………….6
生物に対する生態環境要因の影響に関する一般規則…………………………………………………………………………………….7
結論……………………………………………………………………………………9
参考文献リスト………………………………………………………………..10
導入
ある種の植物や動物がその中に含まれていると想像してみましょう。 個人、彼女を残りの生きている世界から精神的に隔離します。 この人は影響を受けながらも、 環境要因彼らの影響を受けるでしょう。 主なものは気候によって決定される要因です。 たとえば、ある種の植物や動物の代表者がどこにでも見つかるわけではないことは誰もがよく知っています。 いくつかの植物は水域の岸辺に沿ってのみ生息し、他の植物は森林の天蓋の下に生息します。 北極ではライオンにも会えませんし、ゴビ砂漠ではホッキョクグマにも会えません。 私たちは、気候要因 (温度、湿度、光など) が種の分布において最も重要であることを認識しています。 陸生動物、特に土壌に住む動物や植物にとって、土壌の物理的および化学的特性は重要な役割を果たします。 のために 水生生物唯一の生息地としての水の特性は特に重要です。 さまざまな効果を研究中 自然要因個々の生物への分割は、生態学の最初で最も単純な分割を表します。
環境要因。 環境条件
環境要因の多様性。 環境要因とは、動植物の数 (豊富さ) および地理的分布に直接的または間接的に影響を与える外部要因です。
環境要因は、性質も生物への影響も非常に多様です。 従来、すべての環境要因は 3 つの大きなグループに分類されます。 非生物的、生物的、そして人為的。
非生物的要因 –これらは要因です 無生物の自然、主に気候（太陽光、温度、空気湿度）、および局所（起伏、土壌特性、塩分、海流、風、放射線など）です。 これらの要因は身体に影響を与える可能性があります 直接(直接的に)光と熱として、または 間接的に、たとえば地形など、直接的な要因（照明、湿気、風など）の作用を決定します。
人為的要因 –これらは、環境に影響を与えることによって、生物の状態を変化させたり、特定の種の動植物に直接影響を与えたりする、人間の活動の形態です。 最も重要な人為的要因の 1 つは汚染です。
環境条件。環境条件または生態学的条件は、時間と空間で変化する非生物的な環境要因であり、生物はその強さに応じて異なる反応を示します。 環境条件は生物に一定の制限を課します。 水柱を透過する光の量により、水域内の緑色植物の寿命が制限されます。 酸素が豊富なため、空気呼吸する動物の数が制限されます。 温度は多くの生物の活動を決定し、繁殖を制御します。
ほぼすべての生活環境において生物の生存条件を決定する最も重要な要素には、温度、湿度、光が含まれます。 これらの要因の影響をさらに詳しく考えてみましょう。
温度。どの生物も特定の温度範囲内でのみ生存できます。温度が高すぎたり、低すぎたりすると、その種の個体は死んでしまいます。 この間隔内のどこかで、温度条件が特定の生物の存在に最も適しており、その生命機能が最も活発に実行されます。 温度がこの間隔の境界に近づくと、生命プロセスの速度が遅くなり、最終的には完全に停止し、生物は死にます。
温度耐性の限界は生物によって異なります。 広範囲にわたる温度変動に耐えることができる種があります。 たとえば、地衣類や多くの細菌は、最も多くの場所で生息できます。 異なる温度。 動物の中で、温血動物は温度耐性の範囲が最も広いです。 たとえばトラは、シベリアの寒さとインドやマレー諸島の熱帯地域の暑さの両方に同じように耐えます。 しかし、多かれ少なかれ狭い温度範囲内でのみ生息できる種もいます。 これには、蘭などの多くの熱帯植物が含まれます。 温帯では温室でしか生育できないため、細心の注意が必要です。 造礁サンゴの中には、水温が 21 °C 以上の海でしか生息できないものもあります。 しかし、サンゴも水温が高くなりすぎると死んでしまいます。
陸上空気環境、さらには水生環境の多くの領域でも、温度は一定に保たれることはなく、季節や時刻によって大きく変化することがあります。 熱帯地域では、年間の気温の変化は毎日の気温の変化よりもさらに目立たない場合があります。 逆に、温帯地域では、気温は一年のさまざまな時期に大きく異なります。 動物や植物は、活動的な生活が困難または単に不可能になる不利な冬の季節に適応することを余儀なくされています。 熱帯地域では、そのような適応はそれほど顕著ではありません。 気温条件が不利な寒い時期には、哺乳類では冬眠、植物では落葉など、多くの生物の生命が休止するようです。 一部の動物は、より適切な気候を持つ場所へ長い移動を行います。
湿度。その歴史のほとんどにおいて、野生生物はもっぱら水生の生物によって代表されてきました。 土地を征服したにもかかわらず、彼らは水への依存を失うことはありませんでした。 水は大多数の生物にとって不可欠な部分であり、それらの正常な機能に必要です。 正常に発育している生物は常に水分を失っているため、完全に乾燥した空気の中で生きていくことはできません。 遅かれ早かれ、そのような喪失は体の死につながる可能性があります。
物理学では、湿度は空気中の水蒸気の量によって測定されます。 ただし、特定の地域の湿度を特徴付ける最も単純で便利な指標は、1 年または別の期間にその地域に降る降水量です。
植物は根を使って土壌から水を抽出します。 地衣類は空気から水蒸気を捕捉することができます。 植物には、水分の損失を最小限に抑えるための多くの適応があります。 すべての陸上動物は、蒸発や排泄による避けられない水分の損失を補うために、定期的な水の供給を必要とします。 多くの動物は水を飲みます。 両生類、一部の昆虫、ダニなどは、体を覆う液体または蒸気の状態でそれを吸収します。 ほとんどの砂漠の動物は決して水を飲みません。 彼らは食物とともに供給される水によって欲求を満たします。 最後に、脂肪の酸化というさらに複雑な方法で水を得る動物もいます。 例としては、ラクダや、イネやゾウムシ、脂肪を食べる衣類ガなどの特定の種類の昆虫が挙げられます。 動物は植物と同様に、水を節約するために多くの適応を持っています。
ライト。動物にとって、環境要因としての光は、温度や湿度ほど重要ではありません。 しかし、光は生きた自然にとって事実上唯一のエネルギー源として機能するため、絶対に必要です。
長い間、太陽の光の下でのみ生育できる光を好む植物と、森林の樹冠の下でも十分に生育できる耐陰性植物との間には区別がありました。 特に日陰の多いブナ林の下草の大部分は、耐陰性植物によって形成されています。 これは林分の自然な再生にとって実際的に非常に重要です。多くの樹種の若い芽が大きな木のカバーの下で発育することができます。
多くの動物では、通常の照明条件は、光に対する肯定的または否定的な反応として現れます。 暗い部屋に明かりだけをつけた場合、夜行性の昆虫が光に群がる様子や、ゴキブリが避難所を求めて飛び散る様子は誰もが知っています。
しかし、光は昼と夜のサイクルにおいて最も生態学的に重要な意味を持っています。 多くの動物はもっぱら昼行性であり（ほとんどのスズメ目）、他の動物はもっぱら夜行性です（多くの小型げっ歯類、コウモリ）。 水柱に浮かぶ小さな甲殻類は夜を過ごす 地表水そして、日中は明るすぎる光を避けて深部に降ります。
温度や湿度に比べて、光は動物に直接影響を与えることがほとんどありません。 これは、体内で発生するプロセスの再構築の信号としてのみ機能し、外部条件の継続的な変化に最適に対応できるようにします。
上記に挙げた要因だけで、生物の寿命と分布を決定する一連の環境条件がすべて決まるわけではありません。 いわゆる 二次的な気候要因、風、気圧、高度など。 風には間接的な影響があり、蒸発量が増えることで乾燥が促進されます。 強い風冷却を促進します。 この動作は寒い場所、高山、極地では重要です。
人為的要因。 汚染物質。人為的要因の構成は非常に多様です。 人間は、道路を敷設し、都市を建設し、農業を行い、川をせき止めるなどして、生きている自然に影響を与えます。 現代の人間の活動は、多くの場合有毒な副産物による環境汚染としてますます現れています。 工場や火力発電所の配管から飛散する二酸化硫黄、鉱山付近や自動車の排気ガス中に排出される金属化合物（銅、亜鉛、鉛）、タンカーの洗浄時に水域に排出される石油製品の残留物など。汚染物質の一部は、生物（特に植物）の拡散を制限します。
工業地帯では、汚染物質の概念が閾値レベルに達することがあります。 多くの生物や価値観にとって致命的です。 しかし、何があっても、ほとんどの場合、そのような条件下でも生き残ることができる複数の種の少なくとも数匹の個体が存在します。 その理由は、自然集団の中でも耐性を持つ個体がほとんど見つからないためです。 汚染レベルが上昇すると、耐性を持つ個体だけが生き残る可能性があります。 さらに、彼らは、免疫を継承した安定した集団の創始者になる可能性があります。 この種汚染。 このため、汚染はいわば進化の動きを観察する機会を私たちに与えてくれます。 もちろん、たとえ単一の個人の形であっても、すべての人口が汚染に抵抗する能力に恵まれているわけではありません。
したがって、汚染物質の影響は 2 倍になります。 この物質が最近出現したか、または非常に高濃度で含まれている場合、汚染地域で以前に発見された各種は、通常、少数の標本のみで表されます。正確には、自然の変動により、初期の安定性または最も近い流れを持っていた標本です。
その後、汚染された地域にははるかに高密度で生息していることが判明しますが、一般に、汚染がなかった場合よりも種の数ははるかに少なくなります。 このように新たに出現した種構成が減少したコミュニティは、すでに人間環境の不可欠な部分となっています。
生物の生物学的関係
同じ領域に生息し、互いに接触している 2 種類の生物は、互いに異なる関係を築きます。 さまざまな形の関係における種の位置は、従来の標識によって示されます。 マイナス記号 (-) は悪影響 (種の個体が抑圧または危害を受ける) を示します。 プラス記号 (+) は有益な効果 (種の個体が利益を受ける) を示します。 ゼロ記号 (0) は、関係が無関心である (影響がない) ことを示します。
したがって、すべての生物的つながりは 6 つのグループに分類できます。どの集団も他の集団に影響を与えません (00)。 相互に有益な有益なつながり (+ +); 両方の種にとって有害な関係 (– –); 一方の種は恩恵を受け、もう一方の種は抑圧を受けます (+ –)。 一方の種は恩恵を受けますが、他方の種は害を受けません (+ 0)。 一方の種は抑圧され、もう一方の種は恩恵を受けません (-0)。
一緒に暮らす種の一方にとって、もう一方の影響は否定的であり（抑圧を経験します）、一方、抑圧者は害も利益も受けません。 償い主義(-0)。 補償主義の一例は、トウヒの木の下で育つ光を好むハーブであり、強い日陰に苦しんでいますが、木自体はこれに無関心です。
一方の種が他方に害や利益をもたらすことなく、何らかの利益を得る関係の形式は、 共利主義(+0)。 例えば、 大型哺乳類（犬、鹿）は、（ゴボウのような）フックが付いた果物や種子を運ぶ役割を果たしており、害も利益も受けません。
共利主義とは、ある種を別の種が、それに損害を与えることなく一方的に利用することです。 共生主義の症状は多様であるため、多くの変種が区別されます。
「居候」とは、飼い主の食べ残しを消費することです。
「コンパニオンシップ」とは、同じ食品の異なる物質または部分を摂取することです。
「住居」とは、ある種が別の種（彼らの体、家）を（シェルターまたは家として）使用することです。
自然界では、種間の相互利益関係がしばしば見られ、一部の生物はこれらの関係から相互利益を受けています。 この相互に有益な生物学的つながりのグループには、さまざまな種類のものが含まれます。 共生的な生物間の関係。 共生の例は地衣類です。これは菌類と藻類の密接で相互に有益な共生です。 共生のよく知られた例は、緑色植物（主に木）とキノコの共生です。
互恵関係の 1 つのタイプは次のとおりです。 プロトコル連携(一次協力) (+ +)。 同時に、共存は義務ではありませんが、両方の種にとって有益ではありますが、生存に不可欠な条件ではありません。 原始協力の例としては、アリによる特定の森林植物の種子の散布や、ミツバチによるさまざまな草原植物の受粉が挙げられます。
2 つ以上の種が同様の生態学的要件を持ち、一緒に住んでいる場合、それらの間に否定的なタイプの関係が生じることがあります。 競争(競争、競争) (– –)。 たとえば、すべての植物は光、水分、土壌栄養素を求めて競合し、その結果、領土を拡大します。 動物たちは食料資源、避難所、さらには領土をめぐって争います。
捕食(+ –) は、ある種の代表者が別の種の代表者を殺して食べる、生物間の一種の相互作用です。
これらは自然界における主な種類の生物相互作用です。 特定の種のペアの関係の種類は、外部条件や相互作用する生物のライフステージに応じて変化する可能性があることを覚えておく必要があります。 さらに、自然界では、生物学的関係に同時に関与しているのは単なるいくつかの種ではなく、はるかに多くの種です。
生物に対する生態環境要因の影響に関する一般規則
温度の例は、この要因が一定の限度内でのみ身体に許容されることを示しています。 環境温度が低すぎたり高すぎたりすると、生物は死んでしまいます。 このような極端な温度に近い環境では、生きている住民はほとんどいません。 ただし、温度が特定の種にとって最良（最適）である平均値に近づくにつれて、その数は増加します。
このパターンは、特定の生命プロセスの速度を決定する他の要因 (湿度、風の強さ、流速など) に転用できます。
環境要因の 1 つに応じて、特定のプロセス (呼吸、動作、栄養など) の強度を特徴付ける曲線をグラフ上に描くとします (もちろん、この要因が主要な生活プロセスに影響を与える場合)。曲線はほとんどの場合釣鐘型になります。
これらの曲線は曲線と呼ばれます 許容範囲(ギリシャ語より 許容範囲- 忍耐力、安定性）。 曲線の頂点の位置は、特定のプロセスに最適な条件を示します。
一部の個体や種は、非常に鋭いピークを持つ曲線を特徴としています。 これは、体の活動が最大に達する条件の範囲が非常に狭いことを意味します。 フラットな曲線は幅広い公差に対応します。
耐性の幅が広い生物は、確実にさらに蔓延する可能性があります。 ただし、1 つの要素の耐久限界が広いからといって、すべての要素の限界が広いことを意味するわけではありません。 この植物は大きな温度変動には耐性があるかもしれませんが、耐水性の範囲は狭いです。 マスのような動物は温度に非常に敏感ですが、さまざまな食べ物を食べます。
個人の生涯において、個人が異なる外部条件に置かれた場合、その許容範囲が変化することがあります（それに応じて曲線の位置も変化します）。 そのような状況に陥ると、しばらくすると体がそれに慣れて適応します。 この結果、生理学的最適条件が変化するか、許容曲線のドームが変化します。 この現象はと呼ばれます 適応、 または 順応。
地理的に広範囲に分布する種では、地理的または気候帯の住民が、特定の地域に特徴的な条件に正確に最もよく適応していることが判明することがよくあります。 これは、一部の生物が、温度、光、またはその他の要因に対する耐性の異なる限界によって特徴付けられる、局所的な形態または生態型を形成する能力によるものです。
例として、クラゲの一種の生態型を考えてみましょう。 クラゲは、ロケットの動きと同様に、体の中央空洞から水を押し出す筋肉のリズミカルな収縮を利用して水中を移動します。 このような拍動の最適な頻度は、1 分あたり 15 ～ 20 回の収縮です。 北緯の海に生息する個体は、南緯の海に住む同種のクラゲと同じ速度で移動しますが、北緯の水温は 20 °C 低い場合があります。 その結果、同じ種の両方の形態の生物が、地域の条件に最もよく適応することができました。
最低限の法則。特定の生物学的プロセスの強度は、多くの場合、2 つ以上の環境要因の影響を受けやすくなります。 この場合、体のニーズの観点から、最小限の量で存在する要素が決定的に重要になります。 この規則は、鉱物肥料科学の創始者によって策定されました。 ユスタス・リービッヒ（1803-1873）そしてその名前を受け取りました 最低限の法則。 Yu. リービッヒは、基本的な栄養素のいずれかが不足している場合、植物の収量が制限される可能性があることを発見しました。
さまざまな環境要因が相互作用する可能性があること、つまり、ある物質の欠乏が他の物質の欠乏につながる可能性があることが知られています。 したがって、一般に、最小の法則は次のように定式化できます。生物の生存の成功は一連の条件に依存します。 制限要因、または制限要因とは、特定の種の生物の安定性の限界に近づく、またはそれを超える環境の状態のことです。
制限要因に関する規定により、複雑な状況の研究が大幅に容易になります。 生物とその環境の間の関係は複雑であるにもかかわらず、すべての要素が同じ生態学的重要性を持っているわけではありません。 たとえば、酸素はすべての動物にとって生理学的に必要な要素ですが、生態学的観点からは、特定の生息地でのみ制限されます。 川で魚が死んだ場合は、まず水中の酸素濃度を測定する必要があります。これは、酸素濃度は非常に変動しやすく、酸素貯蔵量は簡単に枯渇し、十分な酸素が存在しないことがよくあるためです。 自然界で鳥の死が観察された場合、空気中の酸素含有量は比較的一定であり、陸上生物の要件の観点からは十分であるため、別の理由を探す必要があります。
結論
エコロジーは、人間にとって身近な自然環境を研究する極めて重要な科学です。 人間は、自然とその固有の調和を観察し、無意識のうちにこの調和を自分の生活に取り入れようとしました。 この欲求が特に深刻になったのは、自然環境の破壊につながる不合理な経済活動の結果が非常に顕著になってから、比較的最近になってからです。 そしてそれは結果的に本人にも悪影響を及ぼしました。
生態学は基本的な科学分野であり、その考え方は非常に重要であることを覚えておく必要があります。 そして、この科学の重要性を認識するのであれば、その法則、概念、用語を正しく使用することを学ぶ必要があります。 結局のところ、それらは人々が環境内での自分の位置を決定し、天然資源を正しく合理的に使用するのに役立ちます。 人間が自然法則を全く無視して天然資源を利用すると、多くの場合、深刻で取り返しのつかない結果につながることが証明されています。
地球上のすべての人は、私たちの共通の家である地球に関する科学としての生態学の基本を知っておく必要があります。 生態学の基本に関する知識は、社会と個人の両方が賢明に生活を築くのに役立ちます。 それらは、誰もが大自然の一部であると感じ、以前は自然の力と不当な闘争があった場所で調和と快適さを達成するのに役立ちます。
使用した参考文献のリスト環境要因（生物的要因） 要因; バイオティック 環境 要因; 生物的要因。 ....5 質問 No. 67 天然資源、 彼らの 分類。 資源循環 NATURAL RESOURCES（天然資源）
環境要因- 身体に影響を与える生息地の特性。 たとえば、ミネラルの存在、酸素のアクセス、土壌水分、土壌温度、土壌の緩みなどです。 環境の無関係な要素、たとえば不活性ガスは環境要因ではありません。
モード
衝撃の性質上
- 直接演技
- 間接的に作用する
- 条件付きで有効- 生態系要素の影響（生物地球共生作用）は、他の環境要因の作用によって強化または弱められます。
出身地別
- 非生物的- 無生物の要素:
- 気候的な
- edaphic (edaphogenic)
- 地形学的
- 化学薬品
- 物理的な：ノイズ、磁場、熱伝導率と熱容量、放射能、日射強度 ***** 水路図: 水の密度、流れ、透明度など。
- 発熱性の: 火災要因[ ソースが指定されていない 824 日』（オーダム、1975年、1986年）
- バイオティック
- 植物性の- 植物の影響
- 菌原性の- キノコの影響
- 動物由来の- 動物の影響
- 微生物由来の- 微生物の影響
- 人為的（人為的）要因:
- 1912年、ロシアの科学者教授。 G.F. モロゾフは、著書「森林の研究」の中で、自然に対する人間の影響を別個の環境要因として定義し、自然環境への影響の性質に応じて、直接的、間接的、および条件付きの人為的影響に分類しました[モロゾフ、1949]。
- 人為的直接的な影響– 生態系の構成要素に対する人間の直接的な影響 (生物地球消滅)。 これには、ベリー、キノコの収穫、木の伐採などが含まれます。
- 間接的な人為的影響– 中間レベルまでの人間の影響。 これは地下水位の変化です、変化です 温度体制、放射能汚染など。
- 条件付きの人為的影響– 生物的および非生物的要因の影響であり、人間の影響によって強化または弱められます。
- 1981 年には、「人為的要因 [人為的影響] とは、意識的および無意識的な人間の活動に関連し、その構成要素の量的および質的変化をもたらす、環境 [自然] 環境へのあらゆる影響です」と定義されました [Popa, 1981]。
- 2011 年に、実例を使用して開発されたモデルが公開されました。 落葉樹林草原地帯。条件付きで撹乱されていない生態系の状態から、バイオジオセノーシスによる重要な機能の完全な喪失の段階まで、人間による自然環境の破壊の 12 段階を含む、バイオジオセノーシス (生態系) の人為的逸脱のスケール [Popa, 2011]。
支出によって
- リソース
- 条件
方向別
- ベクトル化
- 多年生-循環的
- モノドミナンス
- 相乗効果
- 拮抗
- 挑発性
極値
多年草の生命曲線。 一年生植物は休眠状態に入ることができず、その生活ゾーンは生命活動のゾーンと一致します。プラスチック
生命曲線 ポイントそして ゾーン:
- 基本的なポイント:
- ポイント 最小 そして 最大
- ドット 最適
- ゾーン:
- ゾーン 最適
- ゾーン 悲観的な
- ゾーン 生命活動
- ゾーン 平和
- ゾーン 人生
反応規範
豊富または 発生頻度
参考文献
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- ポパ Yu.N. 草原地帯の人為的に形質転換されたエコトープにおけるバイオジオセノースの復元: モノグラフ。 によって編集 メンバー修正 ウクライナのNAS、生物学博士。 科学、教授。 A.P.トラヴリーヴァ。 国立航空大学。 - キエフ: ウクライナのベストセラー、2011 年。 - 437 p。
環境要因
生物の環境への適応
基本的な生活環境
環境要因
生物と環境
講義 6. 自生学の基礎。 生物と環境
オートコロジーは、ある種の代表者とその環境との関係を研究します。 種の環境への適応プロセス（要因生態学）の研究に基づいています。 人間生態学では、環境要因の影響 (正規化) とその身体に対する極端な影響も研究されています。
私たちの周りの生きた世界は、絶えず自己複製する生物で構成されています。 1匹のアブラムシが夏の間に3億以上の子孫を残すことがあります。 無限に繁殖する能力は生まれつき備わっています。 しかし、その数は無制限に増加するわけではなく、主な制限要因はリソースの不足です。 植物の場合 - 無機塩、二酸化炭素、水、光。 動物の場合 - 食べ物、水。 これらの資源の埋蔵量は繁殖を阻害します。 2 番目のリミッターは、成長と繁殖を遅らせるさまざまな不利な条件の影響です。 植物の成長は天候に左右されます。 水中の酸素含有量が低いと、水生生物の繁殖が阻害されます。 さらに、すでに生成された胚や若い個体の排除と死が起こります。 たとえば、すべてのドングリが発芽するわけではありません。 高い繁殖力は、自然界での個体の死亡率が非常に高い種によって区別されます。
身体はエネルギーと情報の流入の必要性を経験しており、環境に完全に依存しています。
法則 - 生物の発達の結果は、その生物の比率によって決まります。 内部機能そしてそれが置かれている環境の特徴。
環境条件に対する生物の進化的適応。外部および内部特性の変化として表現されます。適応。 ル・シャトリエの原則: 「あらゆるシステムの進化は、潜在的な危険を軽減する方向に向かっています。」 この原理によれば、生物の進化は、変化する外部影響への適応に貢献します。
環境要因– これらは、身体に特定の影響を与える環境の特定の条件や要素です。
環境要因: 1-非生物的な。 2 – 生物的。 3-人為的。
非生物的要因– 動植物の生命と分布に影響を与える無機環境における一連の要因
非生物的要因
物理化学エダフィック（土壌）生物的要因– ある生物の生命活動が他の生物の生命活動や無生物環境に及ぼす影響の全体
生物的要因
種内種間の影響
相互作用 相互作用 非生物的要因
（連邦）
共利主義
(1つの特典)
償い主義
（ある種が別の種の成長を阻害する）
人為的要因– 人間が生み出し、環境に影響を与える要因（汚染、土壌浸食、森林破壊など）
環境要因の作用の一般的な性質。
生命の過程において、生物とその生息地およびその構成要素間の相互作用は、物質の質量流システムの要素とその化合物、あらゆる種類のエネルギーおよび情報の間の伝達に基づいています。 ユウ・N・クラシコフスキーの生命保存の法則によれば、「生命は、生きた体を通る物質、エネルギー、情報の流れの移動の過程でのみ存在し得る。」
生物とその環境との相互作用には、次の法則が適用されます。 主な法律 最適（許容差）). リービッヒの法則それは、あらゆる環境要因が身体に及ぼすプラスの影響には一定の限界があるという事実によって表れます。 これらの制限から逸脱すると、影響の兆候は反対に変化します。たとえば、動物は暑さやひどい霜にあまり耐えられません。 干ばつと大雨は作物にとって不利です。 どの因子に対する最適曲線も、種が異なれば一致しません。 ラクダやトビネズミは北部の砂漠の条件に耐えられず、トナカイやレミングは暑い南部の砂漠の条件に耐えられません。 多くの種は最適な狭い範囲内で生息できますが、他の種は広い範囲内で生息できます。 インパチェンスは空気中に水分がなくなると枯れてしまいますが、羽根草は干ばつでも枯れません。 耐久力の最適値と限界は、生物の生涯を通じて一定ではありません。 最適なものをずらすことができます（温度硬化）。
生物にとっての最適の法則に従い、最も好ましい（最適な）因子値の範囲が存在します。 最適な状態を超えると、臨界点に変わる抑圧ゾーンが存在します。 生物によっては、最適ゾーンが広範囲にわたる場合があります。 彼らはこう呼ばれています - ユーリバイオント（ギリシャ語：広い、人生）。 範囲が狭い生物 – ステノビオント（狭い）。
因子値の範囲（臨界点間）はと呼ばれます 生態学的価数。 原子価と同義 許容範囲。（緯度耐性 - 忍耐力）、または可塑性（変動性） 環境が比較的一定で変化がほとんどない場合、その中にはより多くのステノビオントが存在します（たとえば、水生環境）。 環境が動的である場合、たとえば水と空気の場合、ユーリバイオントはその中で生存できる可能性が高くなります。 最適ゾーンと生態価は温血動物の方が広い。
温度要因の影響。 許容範囲が広い範囲（-5; +25）内にある場合、そのような生物はユーリサーマルと呼ばれ、狭い場合はステノサーマルと呼ばれます。 ユーリ塩分（塩分）の可能性があります
米。 1. 生命可能性のインパクトファクターの強さへの依存性
1. – 最適なゾーン（快適さ）。
2. – 許容される生命活動のゾーン。
3. – 抑圧ゾーン。
4. – デスゾーン。
許容範囲 – 何らかの環境要因による悪影響に耐える身体の能力。
最適ゾーン 快適な点（最大点-生命の可能性）-最適な生命活動の領域。
許容される生活活動のゾーン – 値 許容可能な値影響要因は通常の生活の領域です。
抑圧地域 – 因子が最適値から大きく逸脱しており、身体が重要な機能の抑制を経験するゾーン。
デスゾーン – 衝撃因子の許容限界は、その因子の最小値と最大値の値と一致し、それを超えると生物の存在は不可能になります。
いくつかの要因が他の要因の影響を強化または軽減する可能性があることを考慮する必要があります。 過剰な熱は空気の湿度を下げることで軽減できます。 。 V. R. ウィリアムズによる因子の独立性の法則: 「人生の条件は同等であり、人生の要素はどれも他の要素で置き換えることはできません。」
第 2 法則 – 制限要因。 最も重要な要素は、最適値からの逸脱が最も大きい要素です。 欠乏または過剰（臨界点近く）にある要因は、体に悪影響を及ぼします。 制限要因は種の分布の境界、つまり範囲を決定します。 生物と群集の生産性はそれらに依存します。
農学における制限因子ルール。 土壌にミネラル塩（リン50％、カルシウム20％）が不足している場合、収穫量は5分の1になります。 カルシウムを加えると収率は59%になります。
人間の活動は、生息地の破壊、水とミネラル栄養の破壊など、要因の作用の法則のすべてに違反することがよくあります。
最適の法則と制限要因は 1 つの法則で表現できます V. シェルフォードの寛容の法則:「個体群（生物）の繁栄を制限する要因は、最小または最大の環境影響であり、それらの間の範囲によって、特定の要因に対する生物の耐久力（許容限界）が決まります。」
環境要因は次のとおりです。
環境要因環境要因- 身体に影響を与える生息地の特性。 環境の無関係な要素、たとえば不活性ガスは環境要因ではありません。
環境要因は時間と空間において大きな変動を示します。 たとえば、地表では温度は大きく異なりますが、海の底や洞窟の奥ではほぼ一定です。
同じ環境要因が、共生生物の生活において異なる重要性を持ちます。 たとえば、土壌の塩分環境は植物のミネラル栄養において主要な役割を果たしていますが、ほとんどの陸生動物には無関心です。 照明の強度と光のスペクトル組成は、光合成生物 (ほとんどの植物と光合成細菌) の生活にとって非常に重要ですが、従属栄養生物 (菌類、動物、微生物の重要な部分) の生活では、光には影響がありません。生命活動に顕著な影響を与えます。
環境要因は、生理学的機能に適応的な変化を引き起こす刺激物として作用する可能性があります。 特定の生物が与えられた条件下で存在することを不可能にするリミッターとして。 生物の形態解剖学的および生理学的変化を決定する修飾因子として。
生物は静的で変化しない要因によって影響を受けるのではなく、その要因によって影響を受けます。 モード- 一定期間にわたる一連の変化。
環境要因の分類
衝撃の性質上
- 直接演技- 主に代謝に直接影響を与える
- 間接的に作用する- 直接作用する要因（起伏、露出、高度など）の変化を通じて、間接的に影響を与える
出身地別
- 非生物的- 無生物の要素:
- 気候的な: 気温の年間合計、 年間平均気温、湿度、気圧
- edaphic (edaphogenic): 土壌力学組成、土壌通気性、土壌酸性度、土壌化学組成
- 地形学的: 斜面の起伏、標高、急勾配、傾斜角
- 化学薬品：空気のガス組成、水の塩分組成、濃度、酸性度
- 物理的な：ノイズ、磁場、熱伝導率と熱容量、放射能、日射強度
- バイオティック- 生物の活動に関連するもの:
- 植物性の- 植物の影響
- 菌原性の- キノコの影響
- 動物由来の- 動物の影響
- 微生物由来の- 微生物の影響
- :
- 物理的な：原子力エネルギーの利用、電車や飛行機での移動、騒音や振動の影響
- 化学薬品：鉱物肥料や農薬の使用、産業廃棄物や輸送廃棄物による地球の殻の汚染
- 生物学的： 食べ物; 人間が生息地または食料源となり得る生物
- 社交- 人と人との関係や社会生活に関わるもの
支出によって
- リソース- 体が消費する環境要素（水、CO 2 、O 2 、光）。環境中のそれらの供給が減少します。
- 条件- 身体によって消費されない環境要素（温度、空気の動き、土壌の酸性度）
方向別
- ベクトル化- 方向を変える要因: 水浸し、土壌の塩類化
- 多年生-循環的- 要因の強化と弱化が交互に複数年にわたって繰り返される場合、たとえば 11 年の太陽周期に関連した気候変動
- 振動性（インパルス、ゆらぎ）- 一定の平均値からの両方向の変動（気温の毎日の変動、年間を通じた平均月降水量の変化）
環境要因が身体に及ぼす影響
環境要因は個別にではなく組み合わせて身体に影響を与えるため、身体の反応は多因子的に決定されます。 同時に、因子間ではさまざまな種類の相互作用が発生するため、因子の統合的な影響は、個々の因子の影響の合計と等しくなりません。これらの相互作用は、主に 4 つのタイプに分類できます。
- モノドミナンス- 要因の 1 つが他の要因の作用を抑制し、その大きさが身体にとって決定的に重要です。 それで、 完全な欠席、または土壌中のミネラル栄養元素が急激に欠乏または過剰に存在すると、植物による他の元素の正常な吸収が妨げられます。
- 相乗効果- 正のフィードバックによるいくつかの要素の相互強化。 たとえば、土壌水分、硝酸塩含有量、照明は、それらのいずれかの提供を改善すると同時に、他の 2 つの効果を高めます。
- 拮抗- 負のフィードバックによるいくつかの要因の相互抑制: バッタの個体数の増加は食料資源の減少に寄与し、バッタの個体数は減少します。
- 挑発性- 身体に対するプラスの影響とマイナスの影響の組み合わせ。後者の影響は前者の影響によって強化されます。 したがって、解凍が早く起こるほど、植物はその後の霜にさらに苦しみます。
要因の影響は性質や性質によっても異なります。 現在の状態したがって、個体発生のさまざまな段階で、異なる種と 1 つの生物の両方に異なる影響を及ぼします。低湿度は水生植物にとって有害ですが、乾性植物には無害です。 低温は温帯の針葉樹成木には害なく耐えられますが、若い植物にとっては危険です。
要素は部分的に互いに置き換えることができます。照度が低下しても、空気中の二酸化炭素濃度が増加しても光合成の強度は変化しません。これは通常、温室で発生します。
要因の影響の結果は、その作用の持続時間と繰り返しによって異なります。 極値生物とその子孫の生涯を通じて、短期的な曝露は何の影響も及ぼさない可能性がありますが、自然選択のメカニズムによる長期的な曝露は質的変化をもたらします。
環境要因の変化に対する体の反応
多年草の生命曲線。 一年生植物は休眠状態に入ることができず、その生活ゾーンは生命活動のゾーンと一致します。 注: 1 - 最適点、2 - 最小および最大点、3 - 致死点
生物、特に植物のような愛着のある生活や座りっぱなしの生活を送る生物は、次のような特徴があります。 プラスチック- 多かれ少なかれ幅広い環境要因の中で存在できる能力。 ただし、係数の値が異なると、身体の動作も異なります。
したがって、その価値は、体が最も快適な状態、すなわち急速に成長し、生殖し、競争力を発揮できる状態であることが特定されます。 最も好ましい値と比較して係数値が増減すると、体はうつ病を経験し始め、それは生命機能の弱体化として現れ、係数の極端な値では死に至る可能性があります。
因子値の変化に対する身体の同様の反応が次の形式でグラフで表されます。 生命曲線(生態曲線) を分析する際に、いくつかの点を強調することができます。 ポイントそして ゾーン:
- 基本的なポイント:
- ポイント 最小 そして 最大 - 生物の生命活動が可能となる因子の極値
- ドット 最適 - 最も有利な因子値
- ゾーン:
- ゾーン 最適 - 最も有利な因子値の範囲を制限します
- ゾーン 悲観的な （上部と下部） - 体が強いうつ病を経験する因子値の範囲
- ゾーン 生命活動 - 重要な機能を積極的に発揮する因子値の範囲
- ゾーン 平和 （上下） - 生物が生きたままであるが、休止状態になる係数の非常に不利な値
- ゾーン 人生 - 生物が生き続ける因子値の範囲
ライフゾーンの境界を越えると、生物が存在できなくなる要因の致死値が存在します。
可塑性の範囲内で生物に起こる変化は常に表現型ですが、遺伝子型は起こり得る変化の尺度のみをコードします。 反応規範、生物の可塑性の程度を決定します。
個体の寿命曲線に基づいて、種の寿命曲線を予測することも可能です。 しかし、種は環境条件の異なる異なる生息地に分布する多数の個体群から構成される複雑な超生物システムであるため、その生態を評価する際には、個々の個体ではなく個体群全体を対象とした一般化されたデータが使用されます。 因子の勾配に基づいて、その値の一般化されたクラスが堆積され、特定の種類の生息地を表し、環境反応が最も頻繁に考慮されます。 豊富または 発生頻度親切。 この場合、私たちはもはや生命活動曲線について話すのではなく、存在量または頻度の分布曲線について話す必要があります。
セクション 1. 生態学の理論的側面
トピック 1.1. オートエコロジー（要因生態学）
オートエコロジーは、生物と環境の関係を研究する生態学の分野です。 このセクションは、環境要因および種のライフスタイルに対する動物および植物生物の反応の種固有の特性の研究に専念します。
このトピックの一環として、今日は次の質問について検討します。
生物の主な生存環境
環境要因が生物に及ぼす影響のパターン
環境要因とその分類
「生息地」という概念は「生息環境」という概念とは異なります。 生物がそれなしでは存在できない一連の重要な環境要因 (光、熱、湿気、空気、土壌)。他の環境要因は、生物に大きな影響を与えますが、生物にとって不可欠ではありません (風、自然および人工の電離放射線、大気電気など)。
2 。 どれでも 生命体特定の温度範囲でのみ存在できます。 環境温度が低すぎたり高すぎたりすると、生物は死んでしまいます。 気温が極端に近い場合、この種の代表者はまれですが、温度がそれらに最適な平均値に近づくにつれて、その数は増加します。 このパターンは他の場合にも当てはまります 因子a、特定の生活プロセス（湿度、風の強さ、流速など）の経過に影響を与えます。
環境要因の 1 つに応じて、特定のプロセス (呼吸、運動、栄養など) の速度を特徴付ける曲線をグラフ上に描くとします (もちろん、この要因が主要な生活プロセスに影響を与える場合)。曲線はほとんどの場合釣鐘型になります (図 1)。 このような曲線は許容曲線と呼ばれます (ラテン語の tolerahtia (忍耐) に由来)。 それらの上部の位置は、特定のプロセスに最適な条件を示します。 いくつかの種は、非常に鋭いピークを持つ曲線を特徴とします。 これは、それらにとって最適な条件の範囲が非常に狭いことを意味します。 滑らかな曲線は、広範囲の許容範囲、つまり、特定の要素に対する耐性に対応します。
もちろん、多くの要因に対する耐性の限界が広い生物は、さらに蔓延する可能性があります。
広く分布している種では 人口気候の異なる地域に住んでいる彼らは、特定の地域の条件に特に最適に適応していることが判明することがよくあります。 これは、温度、光、またはその他の要因に対する耐性の異なる限界によって特徴付けられる、局所的な形態または生態型を形成する能力によるものです。
例として、クラゲの一種の生態型を考えてみましょう。 ご存知のとおり、クラゲはリズミカルな収縮を利用してロケットのように水中を移動します。 筋肉、中央の空洞から水を押し出します。 最適な脈動速度は毎分 15 ～ 20 回の収縮です。 北緯に生息するある種のクラゲの個体は、南緯に生息する同じ種のクラゲと同じ速度で移動しますが、北緯の水温は 20 度低い場合があります。 これは、両方の形態のクラゲが地域の条件に最もよく適応できたことを意味します。
最低限の法則.
特定の生物学的プロセスの強度は、多くの場合 2 つの影響を受けやすく、 もっと環境要因。 この場合、体のニーズに合わせて最小限の量で摂取できるものが決め手となります。 この単純なルールは、鉱物肥料科学の創始者であるドイツの化学者であり農業化学者のユストゥス リービッヒ (1803-1873) によって最初に定式化され、こう呼ばれました。 最低限の法則 。 ユウ・リービッヒは、土壌にその要素が欠如していない限り、植物の収量は基本的な栄養要素のいずれかによって制限される可能性があることを発見しました。
さまざまな環境要因が相互作用する可能性があります。つまり、ある物質の欠乏が他の物質の欠乏につながる可能性があります。 たとえば、土壌中の水分が不足すると、植物への栄養に必要な他のすべての物質の供給が制限されます。 したがって、一般に、最小の法則は次のようになります。 次のように定式化します : 生物がうまく生き残れるかどうかは、一連の条件に依存します。 制限要因とは、安定限界に近づくか、安定限界を超える環境の状態のことです。 この種の生物。
環境要因。生物とそのコミュニティに適応反応（適応）を引き起こす環境の要素は、と呼ばれます。 環境要因。
行動の起源と性質、環境要因による 分類: 非生物 (無機または無生物の自然の要素); 生物的な （生物が互いに影響を与える形態）。 人為的な (生物に影響を与えるあらゆる形態の人間の活動 家族）。
非生物的要因に分かれています 物理的な , または 気候的な (光、空気と水の温度、空気と土壌の湿度、風); エダフィック、または 土の地面 (土壌の機械的組成、化学的および物理的特性); 地形的な、または 地形学的 (地形の特徴); 化学薬品
人為的（人為的）要因とは、生物の生息地として自然を変化させたり、生物の生活に直接影響を与えたりする、人間社会のあらゆる形態の活動です。 人為的要因を別のグループに分離するのは、現在、地球の植生と現在存在するすべての生物種の運命が実質的に人間社会の手に委ねられているという事実によるものです。
環境要因はさまざまな形で生物に影響を与えます。 彼らは次のように行動できます 刺激物、生理学的機能に適応的な変化を引き起こす。 どうやって リミッター、与えられた条件下で特定の生物の存在を不可能にする。 どうやって 修飾子、
/エコロジー1講座
講義1
エコロジーの基礎
生態学の主題、課題、方法
生物の生息地と生活環境
環境要因
環境要因の身体への作用パターン
環境要因の相互作用
生物に対する主な非生物的要因の影響
生物環境。
トロフィー（食物）連鎖
生物的関係の形態。
生態系におけるエネルギー循環
生態学の主題、課題、方法 .エコロジー(ギリシャ語、オイコス - 住居、住居、ロゴス - 科学) - 生物とその生息地の関係に関する生物学。 この用語が提案されました 1866年に。 ドイツの動物学者 エルンスト・ヘッケル.
エリア（ラテン語圏 - 領域、空間） - 特定の種（属、科、または特定の種類の群落）の個体が分布し、その発達の全サイクルを経る土地または水域の表面の一部。
生態学的オブジェクト主に生物のレベルを超えたシステム、つまり生物を超えたシステムの組織と機能の研究です。 人口、バイオセノーゼ(コミュニティ)、 バイオジオセノーシス（生態系）と 生物圏一般的に。 言い換えれば、生態学の主な研究対象は 生態系、つまり団結する 自然の複合体生物とその環境によって形成されます。
人口- (緯度人口 - 人、人口)。 範囲の特定の部分に長期間生息し、自由に交配し、同じ種の他のグループから比較的孤立した、同じ種の個体のグループを集団と呼びます。
ビュー- 体の構造、生理機能、および環境との相互作用方法に共通の特徴を持ち、互いに交雑して生殖能力のある子孫を形成することができるが、他の種の生物とはこれを行うことができない生物のグループ。
バイオセノーシス- 生態系に生息し、代謝、エネルギー、情報によって相互に接続されている一連の生物。
生物地球消滅 - 生態系
生物圏、V.I.ヴェルナツキーの定義によれば、これは私たちの生活の環境であり、私たちを取り巻く「自然」です。
都市の生物圏構成要素人間に加えて、あらゆるタイプの緑地と都市の動物個体群が含まれます。 （ハト、スズメ、カラス、ニシコクマルガラス、解凍地域で越冬する水鳥） 水域、ラットとマウス、ハエ、蚊、ノミ、ゴキブリなどの「飼いならされた」昆虫、トコジラミ、そして最後に、高層ビルや都市アパートの微生物とウイルスの集団）。
家 生態学の理論的かつ実践的な課題- 明らかにする 生活組織の一般的なパターンそしてこれに基づいて原則を策定する 合理的な使用 天然資源 生物圏に対する人間の影響が増大する状況下では。
私たちの時代の最も重要な問題人間と自然との関係で生じる状況はしばしば危機的になるため、人間社会と自然との相互作用に焦点を当てています。 供給品がなくなりつつあります 淡水鉱物（石油、ガス、非鉄金属など）の減少、土壌、水、空気盆地の状態は悪化し、広大な領土の砂漠化が起こり、農作物の病気や害虫との闘いはさらに複雑になっています。
人為的変化地球のほぼすべての生態系、大気のガス組成、地球のエネルギーバランスに影響を与えました。 だということだ 人間の活動は自然と衝突するようになった、その結果、世界の多くの地域に 違反した彼女 動的平衡.
解決策に向けてこれら 地球規模の問題 そして何よりも、生態学は生物圏資源の強化と合理的な利用、保全、再生という問題を結びつけます。 科学研究では、生物学の専門家全員の努力が必要です。環境問題にはさまざまな問題も含まれます 環境教育と意識向上, 道徳的、倫理的、哲学的、さらには法的な問題まで。 その結果、エコロジーは、 科学は生物学だけではない、 だけでなく 社交。
生態学的手法は次のように分けられます。
分野（自然条件下における生物とその群集の研究、すなわち、さまざまな機器を使用した自然環境での長期観察）および
実験的な（固定された実験室での実験。そこでは、生物に対するあらゆる要因の影響を変化させるだけでなく、所定のプログラムに従って厳密に制御することも可能です）。
同時に、生態学者は生物学的だけでなく、 現代の物理的および化学的手法、 使用 生命現象のモデリングつまり、生きた自然界で起こるさまざまなプロセスを人工生態系で再現することです。 モデリングを通じて、資源管理のさまざまな戦略や方法、つまり環境予測を適用した場合に起こり得る結果を評価するために、あらゆるシステムの動作を研究することが可能です。
また、自然プロセスの研究と予測にも広く使用されています。 数学的モデリング手法。 このような生態系モデルは、現場や実験室の条件で蓄積された多数の情報に基づいて構築されます。
同時に、正しく構築された 数学的モデル ヘルプ何を見てください これは実験的にテストすることが困難または不可能です。野外調査と実験調査の方法を組み合わせることで、生態学者は生物と多数の環境要因との関係のあらゆる側面を明らかにすることができ、それによって自然の動的なバランスが回復されるだけでなく、生態系の管理も可能になります。
生物の生息地と生活環境 。 生きている有機体を直接取り囲み、その状態、成長、発育、生殖、生存に直接的または間接的に影響を与える自然の一部（一連の特定の非生物的条件および生物的条件）。 生息地と呼ばれる.
というコンセプトから、 生息地「概念を区別する必要がある」 存在条件" - これ それなしでは生物は存在できない一連の重要な環境要因(光、熱、湿気、空気、土壌)。 対照的に、他の環境要因は、生物に重大な影響を及ぼしますが、生物にとって不可欠ではありません（たとえば、風、自然および人工の電離放射線、大気電気など）。
環境要因 - これ 生物とそのコミュニティに適応反応（適応）を引き起こす環境の要素。
環境要因は、その起源と作用の性質に基づいて次のように分類されます。 非生物的な(無機または無生物の自然の要素)、 生物的な（生物同士の影響の形態）と 人為的な（生きている自然に影響を与えるあらゆる形態の人間の活動）。
非生物的要因で割った 物理的な、 または 気候的な(光、気温と水、空気と土壌の湿度、風)、 教育的な、 または 土の地面(土壌の機械的組成、化学的および物理的特性)、 地形的な、または 地形学的(地形の特徴)、 化学薬品（水の塩分濃度、水と空気のガス組成、土壌と水のpHなど）。
人為的（人為的）要因- これ 生物の生息地として自然を変化させたり、生物の生活に直接影響を与える人間社会のあらゆる形態の活動。 人為的要因を別のグループに分離するのは、現在、地球の植生と現在存在するすべての生物種の運命が実質的に人間社会の手に委ねられているという事実によるものです。
1つそして同じ 要素環境が持っている 違う意味共生する生物の暮らしの中で。 たとえば、土壌の塩分環境は植物のミネラル栄養において主要な役割を果たしていますが、ほとんどの陸生動物には無関心です。 光強度そして光のスペクトル組成はもっぱら 光合成植物の生活において重要、そして従属栄養生物（菌類や水生動物）の生活では、光はその生命活動に顕著な影響を与えません。
環境要因が働いている生物について 違う。 それらは原因となる刺激物として作用する可能性があります。 適応的な変化生理学的機能。 どうやって リミッター、与えられた条件下で特定の生物の存在を不可能にする。 どうやって 修飾子、生物の形態学的および解剖学的変化を決定します。
環境要因の身体への作用パターン 。 非生物的要因の影響に対する生物の反応。 環境要因が生物に与える影響は非常に多様です。 いくつかの要因はより強い影響力を持ち、他の要因はより弱い影響力を持ちます。 人生のあらゆる側面に影響を与えるものもあれば、特定の人生のプロセスに影響を与えるものもあります。 それにもかかわらず、身体への影響の性質や生物の反応においては、生物の生命活動に対する環境要因の作用に関する特定の一般的なスキームに適合する、多くの一般的なパターンを特定することができます。 環境要因の作用範囲は、対応する極端なしきい値によって制限されます。生物の存在がまだ可能である（最小点と最大点）。 これらの点はと呼ばれます 耐久性（許容範囲）の下限値と上限値生物と特定の環境要因との関係。
体の重要な機能を示す最良の指標- これ ドット 最適 . ほとんどの生物にとって、因子の最適値を十分な精度で決定することは多くの場合困難であるため、以下について話し合うのが通例です。 最適ゾーン.
生物の極端な抑圧状態 深刻な欠乏を伴うまたは 過剰要因、と呼ばれる 地域 悲観的な または ストレス . 臨界点付近嘘 亜致死的 係数の大きさ、A サバイバルゾーンの外側 - 致死。
環境要因の影響に対する生物のこの反応パターンにより、これを基本的な生物学的原理として考えることができます。 植物や動物のそれぞれの種には、それぞれの環境要因に関連して、通常の生命活動の最適ゾーン、悲観ゾーン、耐久限界が存在します。(図1)
7 6 2 1 3 5 8
1- 最適点。 2-3 - 最適ゾーン ; 3-5 - 2-6 - 持久力（許容範囲）の限界。 5.8 - 6,7 - 生物に対する極端な抑圧状態 - 悲観的またはストレスの領域。
さまざまな種類の生物は、最適な位置と耐久力の限界の両方において、互いに著しく異なります。 たとえば、ツンドラのホッキョクギツネは、約 80°C (+30 ～ -55°C) の範囲の気温の変動に耐えることができますが、一部の温水性甲殻類は、それ以上の範囲の水温の変化に耐えることができます。 6°C 未満 (23 ～ 29°C) ジャワ島に生息する 64°C の水温のシアノバクテリウム オシラトリウムは、68°C で 5 ～ 10 分以内に死滅します。
生物、その存在のために必要なもの 厳密に定義された比較的一定の環境条件、と呼ばれる ステノビオント(ギリシャ語 Stenos - 狭い、bion - 住んでいる)、そしてそこに住んでいる人々 広範囲の環境変動, - ユーリビオント (ギリシャ語のユーロ - 幅広)。 この場合、同じ種の生物でも、ある要因に関しては狭い振幅を持ち、別の要因に関しては広い振幅を持つ可能性があります（たとえば、狭い範囲の温度と広い範囲の水塩分に対する適応性）。 さらに、ある因子の同じ投与量が、ある種にとっては最適であり、別の種にとっては悲観的であり、別の種にとっては耐久限界を超えている可能性があります。
一定範囲の因子変動に適応する生物の能力 環境呼ばれた 生態学的可塑性。 この性質はすべての生物の最も重要な特性の1つであり、環境条件の変化に応じて生命活動を調節することによって、生物は生存し子孫を残す能力を獲得します。 ユーリビオント生物環境に優しい 最も柔軟な、それらを提供します 幅広い用途、A ステノビオント、逆に、それらは異なります 生態学的可塑性が弱いその結果、通常は 限定配布エリア.
環境要因の相互作用 . 環境要因は生物に同時に影響を与えます。 その中で 1 つの要因の作用が依存するなぜなら 他の要因がどのような強さで、どのような組み合わせで同時に作用するか。このパターンが届きました 因子の相互作用に名前を付ける。 たとえば、熱や霜は、湿った空気よりも乾燥した空気のほうが耐えやすくなります。 気温が高く、風が強い場合、植物の葉からの水分の蒸発速度 (蒸散) がはるかに高くなります。
しかし、 重要な要素の少なくとも 1 つの値が 環境要因近づいてくる 臨界値までまたは それを超えていきます(最小値を下回るか最大値を超える)、その後 他の条件の最適な組み合わせにもかかわらず, 個人は死の危険にさらされている。 このような要因はこう呼ばれます 制限する(限定的)。
制限要因環境 種の地理的範囲を決定します。したがって、この種の北への移動は、熱の欠如によって制限され、砂漠や乾燥した草原地帯への移動は、湿気の欠如または高すぎる温度によって制限される可能性があります。 生物学的関係は、例えば、より強力な競争相手による領土の占有や顕花植物の花粉媒介者の不足など、生物の分布を制限する要因としても機能する可能性があります。 制限要因を特定し、その影響を排除すること、つまり生物の生息環境を最適化することは、農作物の生産性や家畜の生産性を向上させる上で重要な実際的な目標です。
生物に対する主な非生物的要因の影響 . 環境要因としての光の特徴. 生きた自然地球の表面に到達する太陽放射は事実上、維持するための唯一のエネルギー源であるため、光なしでは存在できません。 熱バランス地球では、生物圏の光合成生物による有機物質の生成が行われ、最終的にはすべての生物の重要なニーズを満たすことができる環境の形成が保証されます。
太陽光の生物学的影響 スペクトルの構成、継続時間、強度、毎日および季節の周波数によって異なります。
日射を表します 電磁放射連続スペクトルを構成する広範囲の波の中で 290から3,000までんー。
紫外線 290nmより短い波長（UVL）は生物にとって有害であり、オゾン層に吸収され、地球には届きません。
到達できる土地は主に 赤外線(総放射線量の約50%) そして目に見える (45%) スペクトル線。 波長290〜380nmの紫外線は放射エネルギーの5%を占めます。 長波紫外線は光子エネルギーが高く、化学活性が高いのが特徴です。 少量で強力な殺菌効果があり、植物の特定のビタミンや色素、動物や人間のビタミン D の合成を促進します。 さらに、それらは人間の皮膚の保護反応である日焼けを引き起こします。 710nmを超える波長の赤外線は熱的な影響を及ぼします。
環境の観点からは、スペクトルの可視領域が最も重要です。(390 ～ 710 nm)、または光合成活性放射線 (PAR)。これは葉緑体色素によって吸収されるため、植物の生命にとって非常に重要です。 緑色の植物は、クロロフィルの形成、つまり葉緑体構造の形成に可視光を必要とします。 それは気孔装置の機能を調節し、ガス交換と蒸散に影響を与え、タンパク質と核酸の生合成を刺激し、多くの光感受性酵素の活性を増加させます。 光はまた、細胞の分裂と伸長、成長プロセスと植物の発育に影響を与え、開花と結実のタイミングを決定し、形成効果をもたらします。
私たちの地球上の光の状態は、高地、砂漠、草原などの非常に明るい場所から、水深や洞窟の夕暮れの照明まで、非常に多岐にわたります。
照明の毎日のリズムに対する生物の反応は、信頼と発展の過程の変化として表現され、 光周期性。 この現象の規則性と毎年の一定の再現性により、生物は進化の過程で最も重要な生命過程をこれらの時間間隔のリズムに合わせて調整することができました。 下 光周期制御植物や動物の成長、発育、生命活動、生殖に関連するほぼすべての代謝プロセスが位置しています。
光周期反応は植物と植物の両方に特徴的です。 そして動物たち.
動物の季節リズムは、鳥類の羽毛や哺乳類の毛皮の変化、生殖と移動の頻度、一部の動物の冬眠などに最も明確に現れます。
生体リズムも人間の特徴です。 サーカディアンリズムは、睡眠と覚醒の交互、0.7〜0.8℃以内の体温の変動で表されます（夜明けには低下し、正午までに上昇し、夕方には最高値に達し、その後再び低下します。特に睡眠後は急速に低下します）。人は眠りに落ちます）、心臓と腎臓の活動サイクルなど。
生物は時間内に移動することができます。つまり、生物時計を持っています。 言い換えれば、多くの生物は、日周期、潮汐周期、月周期、年周期を感知する能力を特徴としており、これにより、今後の環境変化に事前に備えることができます。
寿命の温度限界。 生物の存在に熱が必要なのは、主に、すべての生命プロセスが、熱の量とその作用の持続時間によって決まる特定の熱的背景に対してのみ可能であるという事実によるものです。 生物の温度、そしてその結果として代謝を構成するすべての化学反応の速度と性質は周囲温度に依存します。
生命の存在の境界は、タンパク質の変性、細胞質のコロイド特性の不可逆的な変化、酵素活性の破壊、および呼吸が起こらない温度条件です。 ほとんどの生物の場合、この温度範囲は 0 ～ +500 です。 しかし、多くの生物は特殊な酵素系を持ち、これらの限界を超える温度での活動的な存在に適応しています。
最適な生息環境がその地域に限定されている種 高い値温度が参照されます 好熱菌の生態学的グループ（水温85〜93℃のカムチャツカの温泉に生息する細菌、数種類の緑藻、甲殻類の地衣、土壌の上部の熱い層にある砂漠の植物の種子。動物界の代表者の温度限界通常+55〜58°Cを超えません（テステートアメーバ、線虫、ダニ、一部の甲殻類、多くの双翅目の幼虫）。
0℃から-8℃の温度でも活動を続ける動植物。 参照する 凍結ファイルの生態学的グループ(ギリシャ語 Kryos - 冷たい、氷)。 凍結乾燥症は、ツンドラ、北極および南極の砂漠、高山、冷たい極水などに生息する多くの細菌、菌類、地衣類、節足動物およびその他の生物の特徴です。
ほとんどの生物種の代表者は、身体を積極的に体温調節する能力を持っていません。 彼らの活動はまず外部からの熱に依存し、体温は周囲の温度に依存します。 このような生物はこう呼ばれます 変温（変温）。変温熱は、すべての微生物、植物、無脊椎動物、およびほとんどの脊索動物の特徴です。
でのみ 鳥類と哺乳類集中的な代謝中に生成される熱は、体温を上昇させ、体温を一定レベルに維持するかなり信頼できる源として機能します。 周囲温度に関係なく。これは、被毛、緻密な羽毛、厚い皮下脂肪組織の層によって形成される優れた断熱性によって促進されます。 このような生物はこう呼ばれます 恒温性（吸熱性、または温血性）。 吸熱特性多くの種の動物（ホッキョクグマ、鰭脚類、ペンギンなど）が行動できるようになります。 アクティブなイメージ低温での寿命.
特別なケース 恒温 - 変温- 一年の不利な時期に冬眠または一時的な休眠状態に入る動物の特徴（ホリネズミ、ハリネズミ、コウモリ、ヤマネなど）。 アクティブ彼らはサポートします 高温体、そしてその場合には 身体活動が低い - 削減これには代謝プロセスの減速が伴い、その結果、熱伝達が低下します。
牛の生態学的役割。水は地球上のすべての生物が存在するために必要な条件です。 生命プロセスにおける水の重要性は、水が代謝プロセスが行われる細胞内の主な環境であり、生化学反応の最も重要な初期、中間、または最終生成物として機能するという事実によって決まります。
勉強するとき 生態学的役割水 考慮に入れて それだけではありません 量 降水量, しかしそして それらのサイズと蒸発の比率。 蒸発量が年間降水量を超える地域をこう呼びます。 乾燥（乾燥した、乾燥した）。 で 湿気の多い（湿った）場所植物には十分な水が与えられます。
動物に比べて、付着した生活様式を営む高等陸生植物は、基質と水分を含む空気の供給に依存しています。 植物には主に 3 つのグループがあります。
湿生植物- 空気および土壌の湿度が高く、過度に湿った生息地の植物。 最も典型的な湿生植物は、熱帯雨林およびさまざまな気候帯の湿った森林の下層の草本植物および着生植物です。 それは栽培された植物です。
乾生植物- 生理学的活性を維持しながら、長期の干ばつに耐えることができる、乾燥した生息地の植物。 これらは、砂漠、乾燥した草原、サバンナ、乾燥した亜熱帯、砂丘、乾燥した高温の斜面に生息する植物です。
乾生植物のグループには次のものがあります。 多肉植物- 高度に発達した水生組織を含む多肉質の葉または茎を持つ植物。 多肉植物には、葉の多肉植物（リュウゼツラン、アロエ、若い植物、セダム）と葉が減った茎の植物があり、地上部分は多肉質の茎（サボテン、一部のトウワタ、滑車など）で表されます。
多肉植物は主に中央アメリカ、南アフリカ、地中海の乾燥地帯に限定されています。
中生植物湿生植物と乾生植物の中間の位置を占めます。 適度に暖かく、ミネラル栄養が十分に供給されている、適度に湿った地域によく見られます。 中生植物には、牧草地の植物、森林の草本カバー、 落葉樹適度に湿った気候の地域の低木、およびほとんどの地域の低木 栽培植物そして雑草。 中生植物は、環境条件の変化に適応できる高い生態学的可塑性を特徴としています。
動物の水環境への適応。 動物の水分バランスを調節する方法は植物よりも多様です。 それらは、行動学的、形態学的、生理学的に分類できます。
行動適応の中にはこれには、水域の検索、生息地の選択、穴の掘削などが含まれます。穴の中では、空気の湿度が 100% に近づき、外皮からの蒸発が減少し、体内の水分が節約されます。
形態学的維持法へ 正常な水分バランス体内の水分保持を促進する構造が含まれます。 これらは陸生軟体動物の殻、皮膚腺の欠如と爬虫類の外皮の角化、昆虫のキチン化した表皮などです。
水分代謝の調節のための生理学的適応次の 3 つのグループに分類できます。
1) 多くの種が代謝水を形成し、食物から供給される水分で満足する能力（多くの昆虫、小型の砂漠齧歯類）。
環境要因とは、生物の数 (存在量) および地理的分布に直接的または間接的に影響を与える外部要因です。
環境要因は、性質も生物への影響も非常に多様です。 従来、すべての環境要因は通常、非生物的、生物的、人為的という 3 つの大きなグループに分類されます。
非生物的要因- これらは無生物の要素です。
気候（太陽光、温度、空気湿度）と地域（起伏、土壌特性、塩分、海流、風、放射線など）。 直接的でも間接的でも構いません。
人為的要因- これらは、環境に影響を与えることによって、生物の生活条件を変えたり、特定の種の植物や動物に直接影響を与えたりする、人間の活動の形態です。 最も重要な人為的要因の 1 つは汚染です。
環境条件。
環境条件または生態学的条件は、時間と空間で変化する非生物的な環境要因であり、生物はその強さに応じて異なる反応を示します。 環境条件は生物に一定の制限を課します。
ほぼすべての生活環境において生物の生存条件を決定する最も重要な要素には、温度、湿度、光が含まれます。
温度.
どの生物も特定の温度範囲内でのみ生存できます。温度が高すぎたり、低すぎたりすると、その種の個体は死んでしまいます。 温度耐性の限界は生物によって異なります。 広範囲にわたる温度変動に耐えることができる種があります。 たとえば、地衣類と多くの細菌は、非常に異なる温度でも生存できます。 動物の中で、温血動物は温度耐性の範囲が最も広いです。 たとえばトラは、シベリアの寒さとインドやマレー諸島の熱帯地域の暑さの両方に同じように耐えます。 しかし、多かれ少なかれ狭い温度範囲内でのみ生息できる種もいます。 陸上空気環境、さらには水生環境の多くの部分でさえ、温度は一定に保たれることはなく、季節や時刻によって大きく変化する可能性があります。 熱帯地域では、年間の気温の変化は毎日の気温の変化よりもさらに目立たない場合があります。 逆に、温帯地域では、季節ごとに気温が大きく異なります。 動物や植物は、活動的な生活が困難または単に不可能になる不利な冬の季節に適応することを余儀なくされています。 熱帯地域では、そのような適応はそれほど顕著ではありません。 温度条件が不利な寒い時期には、哺乳類の冬眠や植物の落葉など、多くの生物の生命が休止するようです。一部の動物は、より適切な気候の場所へ長い移動をします。
湿度。
水は大多数の生物にとって不可欠な部分であり、それらの正常な機能に必要です。 正常に発育している生物は常に水分を失っているため、完全に乾燥した空気の中で生きていくことはできません。 遅かれ早かれ、そのような喪失は体の死につながる可能性があります。
特定の地域の湿度を特徴付ける最も単純で便利な指標は、1 年または別の期間にその地域に降る降水量です。
植物は根を使って土壌から水を抽出します。 地衣類は空気から水蒸気を捕捉することができます。 植物には、水分の損失を最小限に抑えるための多くの適応があります。 すべての陸上動物は、蒸発や排泄による避けられない水分の損失を補うために、定期的な水の供給を必要とします。 多くの動物は水を飲みます。 両生類、一部の昆虫、ダニなどは、体を覆う液体または蒸気の状態でそれを吸収します。 ほとんどの砂漠の動物は決して水を飲みません。 彼らは食物とともに供給される水によって欲求を満たします。 最後に、ラクダなど、脂肪の酸化プロセスを通じて、さらに複雑な方法で水を得る動物もいます。 動物は植物と同様に、水を節約するために多くの適応を持っています。
ライト。
太陽の光の下でのみ発育できる光を好む植物と、森林の天蓋の下でもよく発育できる耐陰性の植物があります。 これは林分の自然な再生にとって実際的に非常に重要です。多くの樹種の若い芽が大きな木のカバーの下で発育することができます。 多くの動物では、通常の照明条件は、光に対する肯定的または否定的な反応として現れます。 暗い部屋で明かりだけをつけていると、夜行性の昆虫が光に群がり、ゴキブリが逃げ場を求めて散っていきます。 光周性（昼と夜の変化）は、もっぱら昼行性（ほとんどのスズメ目）またはもっぱら夜行性（多くの小型げっ歯類、コウモリ）である多くの動物にとって、生態学的に非常に重要です。 水柱の中に浮かぶ小さな甲殻類は、夜間は表層水に留まり、日中は明るすぎる光を避けて深海に降ります。
光は動物に直接影響を与えることはほとんどありません。 それは、体内で発生するプロセスの再構築のための信号としてのみ機能します。
光、湿度、温度は、生物の寿命と分布を決定する一連の環境条件をまったく枯渇させるものではありません。 風、気圧、高度などの要素も重要です。 風には間接的な影響があり、蒸発量が増えることで乾燥が促進されます。 強風は冷房に寄与します。 この動作は寒い場所、高山、極地では重要です。
人為的要因。人為的要因の構成は非常に多様です。 人間は、道路を敷設し、都市を建設し、農業を行い、河川を堰き止めるなどして、生きている自然に影響を与えています。現代の人間の活動は、副産物（多くの場合有毒）による環境汚染としてますます顕在化しています。 工業地帯では、汚染物質の濃度が閾値、つまり多くの生物にとって致死的な濃度に達することがあります。 しかし、何があっても、ほとんどの場合、そのような条件下でも生き残ることができる複数の種の少なくとも数匹の個体が存在します。 その理由は、自然集団の中で耐性を持つ個体がほとんど見つからないためです。 汚染レベルが上昇すると、耐性を持つ個体だけが生き残る可能性があります。 さらに、彼らはこの種の汚染に対する免疫を継承した安定した集団の創設者になる可能性があります。 このため、汚染はいわば進化の動きを観察する機会を私たちに与えてくれます。 しかし、すべての人々が汚染に抵抗する能力に恵まれているわけではありません。 したがって、汚染物質の影響は 2 倍になります。
最適の法則。
多くの要因は、特定の制限内でのみ身体に許容されます。 たとえば、環境温度が低すぎたり高すぎたりすると、生物は死んでしまいます。 このような極端な温度に近い環境では、生きている住民はほとんどいません。 ただし、温度が特定の種にとって最良（最適）である平均値に近づくにつれて、その数は増加します。 そして、このパターンは他の要因に転用される可能性があります。
身体が快適に感じる因子パラメーターの範囲が最適です。 耐性の幅が広い生物は、確実にさらに蔓延する可能性があります。 ただし、1 つの要素の耐久限界が広いからといって、すべての要素の限界が広いことを意味するわけではありません。 この植物は大きな温度変動には耐性があるかもしれませんが、耐水性の範囲は狭いです。 マスのような動物は温度に非常に敏感ですが、さまざまな食べ物を食べます。
個人の生涯の間に、その耐性（選択性）が変化することがあります。 体は過酷な環境に置かれても、しばらくするとそれに慣れて順応します。 この結果、生理学的最適状態が変化し、このプロセスは次のように呼ばれます。 適応または 順応。
最低限の法則鉱物肥料科学の創始者、ユストゥス・リービッヒ（1803-1873）によって策定されました。
ユウ・リービッヒは、基本的な栄養要素のいずれかが不足している場合、植物の収量が制限される可能性があることを発見しました。 さまざまな環境要因が相互作用する可能性があること、つまり、ある物質の欠乏が他の物質の欠乏につながる可能性があることが知られています。 したがって、一般に、最小値の法則は次のように定式化できます。最小値にある環境の要素または要因は、生物の生命活動を最大限に制限します。
生物とその環境の間の関係は複雑であるにもかかわらず、すべての要素が同じ生態学的重要性を持っているわけではありません。 たとえば、酸素はすべての動物にとって生理学的に必要な要素ですが、生態学的観点からは、特定の生息地でのみ制限されます。 川で魚が死んだ場合は、まず水中の酸素濃度を測定する必要があります。これは、酸素濃度は非常に変動しやすく、酸素貯蔵量は簡単に枯渇し、十分な酸素が存在しないことがよくあるためです。 自然界で鳥の死が観察された場合、空気中の酸素含有量は比較的一定であり、陸上生物の要件の観点からは十分であるため、別の理由を探す必要があります。
セルフテストの質問:
主な生活環境を列挙します。
環境条件とは何ですか?
土壌、水中、陸気の生息地における生物の生息状況を説明します。
生物が異なる生息地での生活にどのように適応するかの例を挙げてください。
他の生物を生息地として利用する生物の適応は何ですか?
温度はどのような影響を及ぼしますか 異なる種類生物？
動物や植物はどうやって必要な水を入手しているのでしょうか？
光は生物にどんな影響を与えるのでしょうか？
汚染物質が生物に及ぼす影響はどのように現れるのでしょうか?
環境要因とは何か、またそれが生物にどのような影響を与えるかを説明しますか?
どのような要因が制限と呼ばれますか?
順応とは何ですか?また、それは生物の分散においてどのような意味を持っていますか?
最適の法則と最小の法則はどのように現れるのでしょうか?
環境要因とは、生物の個体発達の少なくとも 1 つの段階において、生物に直接的または間接的に影響を与える可能性がある環境の要素です。
環境内のあらゆる生物は、膨大な数の環境要因にさらされています。 ほとんど 伝統的な分類環境要因は、非生物的、生物的、人為的要因に分類されます。
非生物的要因 生物に影響を与える一連の環境条件（温度、圧力、背景放射、照度、湿度、日の長さ、大気の組成、土壌など）。 これらの要因は、光や熱などの直接的（直接的）な影響、または直接的要因（照明、風の湿気など）の作用を決定する地形などの間接的な影響を及ぼします。
人為的要因とは、人間の活動が環境に与える影響（有害物質の排出、土壌層の破壊、自然景観の撹乱）の総体です。 最も重要な人為的要因の 1 つは汚染です。
- 物理的：原子力エネルギーの使用、電車や飛行機での移動、騒音や振動の影響
- 化学物質: 鉱物肥料や殺虫剤の使用、産業廃棄物や輸送廃棄物による地球の殻の汚染
- 生物学的: 食品。 人間が生息地または食料源となり得る生物
- 社会 - 社会における人々と生活との関係に関連する
環境条件
環境条件または生態学的条件は、時間と空間で変化する非生物的な環境要因であり、生物はその強さに応じて異なる反応を示します。 環境条件は生物に一定の制限を課します。 水柱を透過する光の量により、水域内の緑色植物の寿命が制限されます。 酸素が豊富なため、空気呼吸する動物の数が制限されます。 温度は多くの生物の活動を決定し、繁殖を制御します。
ほぼすべての生活環境において生物の生存条件を決定する最も重要な要素には、温度、湿度、光が含まれます。
写真: ガブリエル
温度
どの生物も特定の温度範囲内でのみ生存できます。温度が高すぎたり、低すぎたりすると、その種の個体は死んでしまいます。 この間隔内のどこかで、温度条件が特定の生物の存在に最も適しており、その生命機能が最も活発に実行されます。 温度がこの間隔の境界に近づくと、生命プロセスの速度が遅くなり、最終的には完全に停止し、生物は死にます。
温度耐性の限界は生物によって異なります。 広範囲にわたる温度変動に耐えることができる種があります。 たとえば、地衣類と多くの細菌は、非常に異なる温度でも生存できます。 動物の中で、温血動物は温度耐性の範囲が最も広いです。 たとえばトラは、シベリアの寒さとインドやマレー諸島の熱帯地域の暑さの両方に同じように耐えます。 しかし、多かれ少なかれ狭い温度範囲内でのみ生息できる種もいます。 これには、蘭などの多くの熱帯植物が含まれます。 温帯では温室でしか生育できないため、細心の注意が必要です。 造礁サンゴの中には、水温が 21 °C 以上の海でしか生息できないものもあります。 しかし、サンゴも水温が高くなりすぎると死んでしまいます。
陸上空気環境、さらには水生環境の多くの部分でさえ、温度は一定に保たれることはなく、季節や時刻によって大きく変化する可能性があります。 熱帯地域では、年間の気温の変化は毎日の気温の変化よりもさらに目立たない場合があります。 逆に、温帯地域では、季節ごとに気温が大きく異なります。 動物や植物は、活動的な生活が困難または単に不可能になる不利な冬の季節に適応することを余儀なくされています。 熱帯地域では、そのような適応はそれほど顕著ではありません。 気温条件が不利な寒い時期には、哺乳類の冬眠、植物の落葉など、多くの生物の生命が休止するようです。一部の動物は、より適切な気候の場所へ長い移動をします。
温度の例は、この要因が一定の限度内でのみ身体に許容されることを示しています。 環境温度が低すぎたり高すぎたりすると、生物は死んでしまいます。 このような極端な温度に近い環境では、生きている住民はほとんどいません。 ただし、温度が特定の種にとって最良（最適）である平均値に近づくにつれて、その数は増加します。
湿度
その歴史のほとんどにおいて、野生生物はもっぱら水生生物によって表現されてきました。 しかし、彼らは土地を征服しても、水への依存を失うことはありませんでした。 水は大多数の生物にとって不可欠な部分であり、それらの正常な機能に必要です。 正常に発育している生物は常に水分を失っているため、完全に乾燥した空気の中で生きていくことはできません。 遅かれ早かれ、そのような喪失は体の死につながる可能性があります。
物理学では、湿度は空気中の水蒸気の量によって測定されます。 ただし、特定の地域の湿度を特徴付ける最も単純で便利な指標は、1 年または別の期間にその地域に降る降水量です。
植物は根を使って土壌から水を抽出します。 地衣類は空気から水蒸気を捕捉することができます。 植物には、水分の損失を最小限に抑えるための多くの適応があります。 すべての陸上動物は、蒸発や排泄による避けられない水分の損失を補うために、定期的な水の供給を必要とします。 多くの動物は水を飲みます。 両生類、一部の昆虫、ダニなどは、体の覆いを通して液体または蒸気の状態でそれを吸収します。 ほとんどの砂漠の動物は決して水を飲みません。 彼らは食物とともに供給される水によって欲求を満たします。 最後に、脂肪の酸化プロセスを通じてさらに複雑な方法で水を得る動物がいます。 例としては、ラクダや、イネやゾウムシ、脂肪を食べる衣類ガなどの特定の種類の昆虫が挙げられます。 動物は植物と同様に、水を節約するために多くの適応を持っています。
ライト
動物にとって、環境要因としての光は、温度や湿度ほど重要ではありません。 しかし、光は生きた自然にとって事実上唯一のエネルギー源として機能するため、絶対に必要です。
長い間、太陽の光の下でのみ成長できる光を好む植物と、森林の天蓋の下でもよく成長できる耐陰性植物との間に区別がなされてきました。 特に日陰の多いブナ林の下草の大部分は、耐陰性植物によって形成されています。 これは林分の自然な再生にとって実際的に非常に重要です。多くの樹種の若い芽が大きな木のカバーの下で発育することができます。 多くの動物では、通常の照明条件は、光に対する肯定的または否定的な反応として現れます。
しかし、光は昼と夜のサイクルにおいて最も生態学的に重要な意味を持っています。 多くの動物はもっぱら昼行性であり（ほとんどのスズメ目）、他の動物はもっぱら夜行性です（多くの小型げっ歯類、コウモリ）。 水柱の中に浮かぶ小さな甲殻類は、夜間は表層水に留まり、日中は明るすぎる光を避けて深海に降ります。
温度や湿度に比べて、光は動物に直接影響を与えることがほとんどありません。 これは、体内で発生するプロセスの再構築の信号としてのみ機能し、外部条件の継続的な変化に最適に対応できるようにします。
上記に挙げた要因だけで、生物の寿命と分布を決定する一連の環境条件がすべて決まるわけではありません。 風、気圧、海抜高度など、いわゆる二次的な気候要因が重要です。 風には間接的な影響があり、蒸発が増加し、乾燥が促進されます。 強風は冷房に寄与します。 この動作は寒い場所、高山、極地では重要です。
熱要因 (温度条件) は気候と植物栽培の微気候に大きく依存しますが、地形や土壌表面の性質も同様に重要な役割を果たします。 湿度係数（水）も主に気候と微気候（降水量、相対湿度など）に依存しますが、地形や生物の影響も同様に重要な役割を果たします。 光の要因の作用で 主役気候も影響しますが、地形 (斜面の露出など) と生物的要因 (日陰など) も同様に重要です。 ここの土壌の特性はほとんど重要ではありません。 化学（酸素を含む）は主に土壌と生物的要因（土壌微生物など）に依存しますが、大気の気候状態も重要です。 最後に、機械的要因は主に生物的要因 (踏みつけ、干し草作りなど) に依存しますが、ここでは地形 (斜面の落下) と気候の影響 (たとえば、ひょう、雪など) がある程度重要です。
環境要因は、その作用機序に基づいて、直接的（つまり、身体に直接影響を与える）と間接的（他の要因に影響を与える）に分類できます。 しかし、同じ要因が、ある状況では直接的に作用することもあれば、他の状況では間接的に作用することもあります。 さらに、場合によっては、間接的に作用する要因が非常に大きな (決定的な) 重要性を持ち、他の直接作用する要因 (たとえば、地質構造、高度、斜面露出など) の複合効果を変化させることがあります。
ここでは、環境要因のさらにいくつかの種類の分類を示します。
1.
一定要因（変化しない要因） - 日射量、大気組成、重力など。
2.
変化する要因。 それらは、周期的（気温 - 季節、毎日、年次、干満、光、湿度）と非周期的（風、火、雷雨、あらゆる形態の人間の活動）に分けられます。
消費量による分類:
資源 - 身体が消費し、環境中の供給を減少させる環境要素 (水、CO2、O2、光)
条件とは、身体によって消費されない環境要素（温度、空気の動き、土壌の酸性度）です。
方向による分類:
ベクトル化 - 方向を変える要因: 水浸し、土壌の塩類化
多年周期 - 要因の強化と弱化が複数年にわたって交互に繰り返されるもの。たとえば、11 年の太陽周期に関連した気候変動など。
振動（パルス、変動） - 一定の平均値からの両方向の変動（気温の毎日の変動、年間を通じた平均月降水量の変化）
周波数によって次のように分類されます。
- 周期的 (定期的に繰り返される): プライマリとセカンダリ
- 非周期的 (予期せず発生します)。