Абиотическая среда — это все силы и явления природы, происхождение которых прямо не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов, в том числе и человека.[ ...]
АБИОТИЧЕСКАЯ СРЕДА (от греч. а — отрицательная частица и biótikos — жизненный, живой) — совокупность неорганических условий (факторов) обитания организмов.[ ...]
Биотическая среда экосистемы представляет собой иерархически организованные биосистемы, сохраняющие себя и развивающиеся в направлении достижения динамического равновесия. В этом смысле болезни можно рассматривать как фактор, приводящий систему в равновесие. Биотичеокая часть любой экосистемы состоит из трех основных функциональных звеньев: земельные растения в процессе фотосинтеза создают из неорганических веществ первичную продукцию; растительная масса служит пищей для животных; бактерии, грибы - с а профи ты разлагают мертвые органические остатки до простейших неорганических веществ и возвращают их в абиотическую среду.[ ...]
Биотическую и абиотическую части" экосистемы связывает непрерывный обмен материалов и круговорот питательных веществ, энергию для которых поставляет Солнце. Абиотическая среда ("физические факторы") создает среду обитания организмов и контролирует их деятельность, но и организмы не только приспосабливаются к физической среде, а своей совместной деятельностью приспосабливают геохимическую среду к своим биологическим по -трейя остям.[ ...]
Неоднородность абиотической среди. — Богатство фауны и пространственная неоднородность растительности.[ ...]
Взаимодействуя с абиотической средой, организм выступает как целостная система, включающая в себя все более низкие уровни биологической организации (левая часть «спектра», см. рис. 1.1). Все эти части организма (гены, клетки, клеточные ткани, целые органы и их системы) являются компонентами и системами доорганизменного уровня. Изменение одних частей и функций организма неизбежно влечет за собой изменение других его частей и функций. Так, в изменяющихся условиях существования, в результате естественного отбора те или иные органы получают приоритетное развитие. Например, мощная корневая система у растений засушливой зоны (ковыль) или «слепота» в результате редукции глаз у ночных животных, а также у животных существующих в темноте (крот).[ ...]
Всем известно, что абиотическая среда («физические факторы») контролирует деятельность организмов, однако не все понимают, что организмы в свою очередь влияют на абиотическую среду и контролируют ее самыми разнообразными способами. Организмы постоянно изменяют физическую и химическую природу инертных веществ, отдавая в среду новые соединения и источники энергии. Так, состав морской воды и донных илов моря в значительной мере определяется активностью морских организмов. Растения, живущие на песчаной дюне, образуют на ней почву, совершенно отличную от исходного субстрата. Яркий пример того, как организмы изменяют абиотическую среду, — коралловый атолл в южной части Тихого океана. Из простого сырья, предоставляемого морем, животные (кораллы) и растения строят целые острова. Организмы контролируют даже состав нашей атмосферы.[ ...]
Э. Геккеля (1866). Роль среды, т. е. физических факторов, в эволюции и существовании организмов не вызывают сомнений. Эта среда была названа абиотической, а составляющие ее отдельные части (воздух, вода и др.) и факторы (температура и др.) называют абиотическими компонентами, в отличие от биотических компонентов, представленных живым веществом. Взаимодействуя с абиотической средой, т. е. с абиотическими компонентами, они образуют определенные функциональные системы, где живые компоненты и среда — «единый цельный организм».[ ...]
Изменение состояния абиотической среды и(или) изменение факторов воздействия на биологическую систему, т. е. изменение ведет к изменению состояния экосистемы, возникает экзогенная сукцессия, а перестройка экосистемы ведет к новому климаксному состоянию, соответствующему значениям и .[ ...]
В связях насекомых с абиотической средой имеется одностороннее приспособление насекомых к среде. Это, конечно, не значит, что насекомые не влияют на окружающую абиотическую среду. Из предыдущих глав об обмене веществ и энергетическом обмене насекомых со средой это видно достаточно ясно. Однако влияние насекомых на физическую среду их обитания (уж не говоря О том, что это влияние не распространяется сколько-нибудь заметно далее микроклиматических изменений на небольших участках) само по себе является в большинстве случаев приспособлением к физической среде.[ ...]
Хотя каждый знает, что абиотическая среда («физические факторы») контролирует жизнедеятельность организмов, не всегда осознают, что организмы различными способами в свою очередь влияют на абиотическую среду и контролируют ее. Организмы постоянно производят физические и химические изменения инертных веществ, поставляя в среду новые вещества и источники энергии. Химический состав моря и его донных «илов» в значительной степени определяется деятельностью организмов. Растения, обитающие на песчаной дюне, создают почву, совершенно отличную от первоначального субстрата. Коралловые острова южной части Тихого океана — яркий пример того, как организмы влияют на свою абиотическую среду. Из простых исходных веществ, содержащихся в море, в результате деятельности животных (кораллов и др.) и растений построены целые острова. Сам состав нашей атмосферы регулируется организмами, как будет подробно показано в следующем разделе.[ ...]
Все разнообразные элементы среды принято разделять на биотические и абиотические. Биотическую среду составляет живое окружение — комплекс растений и животных; абиотической средой являются метеорологические и почвенные условия, последние обычно называются э д а ф и ч е с к и м и.[ ...]
Любой биоценоз занимает определенный участок абиотической среды. Биотоп — пространство с более или менее однородными условиями, заселенное тем или иным сообществом организмов.[ ...]
Важнейшим элементом работ по оценке состояния абиотической среды в водоеме и на полигоне является моделирование -циркуляции вод. Для расчета в Рыбинском водохранилище и ряде озер нами была использована стационарная модель однородного водоема (полных потоков). Данная модель при расчете течений позволяет учитывать все основные факторы: ветер, морфометрические особенности водоема и рельеф дна, элементы водного баланса — приток и сток. К ограничениям используемой модели следует отнести пренебрежение силой Кориолиса, трением о дно и наклонами поверхности водоема при сгонах—нагонах вод. Несмотря на имеющиеся ограничения, применение модели позволяет рассчитать функцию полных потоков й трехмерное поле течений по всей акватории водоема. Результаты расчетов с этой моделью дают возможность выявить роль отдельных факторов в формировании циркуляции вод, исследовать пространственную структуру циркуляции вод, проанализировать ее изменчивость при меняющихся основных факторах, оценить роль гидрофизических характеристик в формировании полей и распределении гидро-бионтов.[ ...]
Организмы поотоянно изменяв® физически в химичеокую природу абиотической среды, отдавая новые соединения в источники ввергав. Так, состав морской воды в донных и лов в значительной мере определяется активностью мороквх организмов; растения, посаженные ва песчаные почвы, с годами совершенно меняют почвы и превращают их в плодородные. В результате сообщество организмов в их ореда обитания развиваются как единое целое, образуя олокьую систему регуляции, поддерживающую ва Земле условия, благоприятные для жизни. Иногда крупную наземную региональную или оу бконтинентальную экосистему, характеризующуюся какзм-либо основным типом растительности и другой характерной особенностью ландшафта (тундра, тропический лес, листопадный лео, пустыня и т.д.), обозначают тер- швом "биом". С точки зрения экологии, биомы равнозначны эко-оиотемам на оуше.[ ...]
ЖИВУЧЕСТЬ ЭКОСИСТЕМЫ — ее способность выдерживать резкие колебания абиотической среды, массовые размножения или длительные исчезновения отдельных видов, большие антропогенные нагрузки.[ ...]
ЖИЗНЕННОСТЬ — степень стойкости живых существ к изменениям окружающей среды. Характеризуется интенсивностью размножения и выживаемостью потомства, конкурентоспособностью при межвидовых и внутривидовых отношениях, приспособленностью к условиям абиотической среды, величиной годичного прироста и т.д.[ ...]
Вот почему доводы в пользу большой роли пространственной неоднородности среды в формировании фаунистического богатства выглядят куда более убедительными, если оно коррелирует со структурным разнообразием растений гораздо сильнее, чем с видовым богатством флоры. Это было показано на примере птиц и пустынных ящериц юго-запада США (рис. 22.10). Ящерицы различных видов кормятся на разной высоте растений, используя «засидки» в характерных для каждого вида местах, откуда наблюдают за добычей, конкурентами, половыми партнерами и хищниками. Независимо от того, обусловлена пространственная неоднородность абиотической средой или биологическими компонентами сообщества, ее увеличение может способствовать росту видового богатства.[ ...]
Биоценоз - совокупность популяций, которая функционирует в определенном пространстве абиотической среды - биотопе.[ ...]
Наконец, можно осуществить разграничение экосистем по экологическим признакам, т. е. по параметрам абиотической среды. Но этот способ очень труден, так как требует огромного количества измерений.[ ...]
В некоторых случаях удалось показать связь между видовым богатством и пространственной неоднородностью абиотической среды. Так, при исследовании пресноводных моллюсков в 348 водоемах, в том числе придорожных канавах, болотах, реках и озерах, число их видов сопоставлялось с оцениваемым числом типов имеющихся минеральных и органических субстратов (Harman, 1972). Как показывает рис. 22.8, получена убедительная положительная корреляция. Аналогичным образом растительное сообщество, занимающее целый ряд почв и форм рельефа, почти наверняка (при прочих равных условиях) будет богаче флористически, чем фитоценоз на ровном участке с однородной почвой.[ ...]
Методы регрессионного анализа дают хорошие результаты при анализе воздействия отдельно взятого фактора абиотической среды (кислотность, соленость, сапробность и т.д.) на комплекс диатомовых в целом [50,57,73].[ ...]
Нами экология рассматривается как системная наука о взаимоотношении объектов и их элементов с окружающей средой (Смирнова. 2004). Среда делится на биотическую и абиотическую. Биотическую среду составляют живые организмы, абиотическую среду - химические вещества. Продукты жизнедеятельности организмов относятся к абиотической среде. Тела, представляющие собой совокупность абиотической и биотической компонент среды, Вернадский назвал биокосными.[ ...]
Развитие живого вещества биосферы — повышение уровня его организации и степени приспособленности к окружающей среде происходило через катастрофы — резкие изменения абиотической среды. Противоречие между сложившимися абиотическими и биотическими компонентами биосферы при резких для геологического времени изменениях среды разрешалось всякий раз за счет разнообразия и изменчивости живого вещества биосферы. Живое вещество всякий раз сохраняло жизнь в биосфере за счет выживания более приспособленных видов.[ ...]
АКЛИМАКС [англ. aclimax] — неустойчивое состояние сообщества (биоценоза), обусловленное изменчивостью биотической и абиотической сред [11]. АККЛИМАТИЗАЦИЯ [от лат. ad-к, при и гр. klimatos — наклон] — приспособление организмов (человека, животных, растений) к изменившимся географическим (преимущественно климатическим) условиям существования. Процесс А. проходит обычно три фазы: интродукцию, адаптацию и натурализацию. С древних времен А. обусловлена преднамеренным ввозом человеком к.-л. вида в район, где он ранее не обитал, в целях обогащения естественных сообществ полезными для человека видами или уничтожения (путем конкуренции) вредных.[ ...]
Диатомовые водоросли, ведущие такой образ жизни, имеют ряд отличительных особенностей. Они не связаны напрямую с абиотической средой обитания, как бентосные и фитопланктонные диатомовые. Поэтому при загрязнении, помимо прямого воздействия, существенную роль играет для них воздействие косвенное.[ ...]
В протекании биогеохимических циклов огромную роль выполняют живые организмы, особенно растения, которые усваивают из абиотической среды экосистем элементы и синтезируют из них органические вещества, составляющие основу жизни: белки, углеводы, жиры и т.д. В процессе жизнедеятельности организмов происходят два противоположных и неразделимых процесса. С одной стороны, из простых абиотических компонентов синтезируется живое органическое вещество, с другой - разрушаются сложные органические соединения до простых абиотических веществ. Эти два процесса обеспечивают обмен веществ в организмах, составляющий основу биологического круговорота биогенов элементов.[ ...]
Биотические связи как межвидовые, так и внутривидовые, как указывалось, взаимообусловлены й теснейшим образом связаны с абиотической средой. Поэтому; вычленяя их отдельно при обсуждении тех или иных вопросов, следует иметь в виду, что биотические связи, как и абиотические, в природе изолированно не существуют, они неразрывно взаимосвязаны.[ ...]
При формировании биогеоценозов в результате жизнедеятельности многочисленных организмов, входящих в состав биоценоза, абиотическая среда изменяется и экотоп превращается в биотоп. Характерной особенностью биотопа является его неоднородность по вертикали и по горизонтали, а также динамичность во времени. Последняя связана с изменениями метеорологических и гидрологических условий в течение каждого года и ряда лет; косвенно этим обусловлены колебания численности био компонентов, в особенности животных, деятельность которых имеет большое средообразующее значение.[ ...]
Экосистема есть основная функциональная единица экологии, поскольку она включает и оргаШШГБГХбйбтические сообщества), и абиотическую среду, причем каждая из этих частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в том вйде, в каком она существует на Земле.[ ...]
Отличительная особенность первой модели по сравнению с двумя другими — то, что развивающееся сообщество вызывает изменения абиотической среды, т. е. появление и рост определенных видов зависят от предыдущих, готовящих им условия. Наиболее яркие примеры связаны с первичными сукцессиями, например при отступлении ледника.[ ...]
Закономерный направленный процесс изменения сообществ в результате взаимодействия живых организмов между собой и окружающей их абиотической средой называется сукцессией.[ ...]
Экологическая сукцессия происходит в определенный отрезок времени, в который происходит изменение видовой структуры сообщества и абиотической среды его существования вплоть до кульминации его развития — возникновения стабилизированной системы. Такую стабилизированную экосистему называют климаксом. В этом состоянии система находится тогда, когда в ней на единицу энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество симбиотических связей между организмами (Ю. Одум, 1975). Однако к этому состоянию система проходит ряд стадий развития, первые из которых часто называют стадией первых поселенцев. Поэтому, в более узком смысле, сукцессия — это последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе.[ ...]
Изолированность в пространстве й во времени аналогичных популяций отражает реальную природную структуру биоты. В реальной природной среде многие виды рассеяны на огромных пространствах, поэтому изучать приходится некую вндо ую группировку в пределах определенной, территории. Ияппторме из группировок достаточно хорошо приспосабливаются к местным условиям, образуя так называемый экотип. Эта даже небольшая группа особей, связанных между собой генетически, может дать начало большой популяции, причем весьма устойчивой достаточно длительное время. Это--му способствуют адаптивность особей к абиотической среде, адутривидовая конкуренция и др.[ ...]
Биогеоценоз — эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, однородная природная система взаимосвязанных живых организмов и окружающей их абиотической среды, характеризующаяся определенным энергетическим состоянием, обменом веществом и информацией.[ ...]
Но энергия Солнца, обеспечивая эту продуктивность, составляет лишь 2—3% от всей его энергий, достигшей поверхности Земли. Остальная солнечная энергия расходуется на абиотическую среду, если не считать достаточно активное участие ее в процессах физико-химического разложения, опада и др. Но абиотические факторы определяют вместе с биотическими эволюционное развитие организмов и гомеостаз экосистем. В свою очередь — растительный и животный мир — столь мощные природные компоненты, что могут влиять на окружающую среду и «переделать ее под себя», создавая определенную микросреду (микроклимат). Все это свидетельствует о том, что живая природа существует в едином энергетическом поле всего ландшафта. Об этом говорит и распределение первичной продукции на суше и в океане (рис. 7.1; Бигон и др., 1989).[ ...]
Таким образом, важнейшее свойство потоков в экосистемах -их цикличность. Вещества в экосистемах совершают практически полный круговорот, попадая сначала в организмы, затем в абиотическую среду и вновь возвращаясь к организмам.[ ...]
Видовая структура биоценоза характеризует разнообразие в нем видов и соотношение их численности или массы. Так, везде; где условия абиотической среды приближаются к оптимальным для жизни, возникают чрезвычайно богатые видами сообщества: тропические леса, долины рек в аридных районах и т.д. Напротив, в полярных арктических пустынях и северных тундрах при дефиците тепла, а также в безводных жарких пустынях сообщества сильно обеднены, поскольку лишь немногие виды могут приспособиться к таким неблагоприятным условиям..[ ...]
Н.В. Тимофеев-Ресовский ввел в 1928 г. термин «популяционные волны» для обозначения колебаний численности особей популяции, которые возникают под влиянием различных факторов биотической и абиотической среды. Будучи характерными для всех видов, популяционные волны (или «волны жизни») имеют определенное эволюционное значение, поскольку при резком сокращении численности какой-либо популяции среди оставшихся в живых особей могут оказаться редкие генотипы. В дальнейшем восстановление численности данной популяции будет идти за счет выживших особей, что приведет к изменению частот генов, а значит и генофонда.[ ...]
Рассмотренные выше модели популяционного роста представляют собой «идеальные» схемы, основанные на видовьгх особенностях механизмов самоподдержания популяций и наиболее генеральных характеристиках среды обитания. Сложность условии, в которых разворачивается функционирование естественных видовых популяций, приводит к тому, что их состав, особенности структуры, обеспеченность пшцей и взаимоотношения с популяциями других видов никогда не остаются постоянными, демонстрируют количественные и качественные изменения во времени. Наиболее генерализованные из них проявляются в виде изменений численности популяций, которые могут быть относительно незакономерными, вызванными критическими воздействиями каких-либо факторов, но могут и иметь характер закономерных сезонных или (и) многолетних циклов. Последние привлекают особое внимание исследователей, поскольку циклические изменения численности отражают всю сумму реакций вида (его конкретных популяций) на сложный комплекс факторов абиотической среды, систему межвидовых отношений и изменения внутрипопуля-ционных взаимодействий.[ ...]
Первая подпрограмма сводится к непрерывной регистрации изменений коэффициента размножения популяций тестовых видов. Тестирование проводится в вегетационных камерах-экостатах с регулированием условий абиотической среды (температура, влажность, освещенность ).[ ...]
Под биологическим методом понимается оценка состояния водоема по составу растительного и животного населения и тестам на токсичность. Следует указать, что водоем реагирует на загрязнение целым комплексом взаимосвязей биотической и абиотической среды. Поэтому при биологическом исследовании изучают водоем в целом — воду, дно, берега, а не только организмы, населяющие водоемы. Преимуществом биологического метода перед другими является возможность показать не только единовременное состояние водоема, но также предшествующие условия, в которых развились обнаруженные биоценозы, а также состояние водоема в ближайшей перспективе.[ ...]
Мы уже упоминали во введении, что экосистема представляет собой термодинамически открытую систему, обменивающуюся энергией и веществом со своим окружением. Этот обмен происходит и внутри системы между ее отдельными частями. В организме или в абиотической среде накапливаются и расходуются отдельные органические и минеральные компоненты. Исходя из этого, в экосистеме выделяют ’’бункеры” или ’’емкости”, запасы в которых и перетоки между которыми как раз и подлежат изучению. Такой балансовый подход уже намечался в общей теории. Так, например, при построении модели ’’микробное сообщество — среда” и ’’лес — вредитель” были введены коэффициенты утилизации, определяющие величину прироста биомассы потребителя на единицу потребленного субстрата Или пищи. При построении имитационной модели этот балансовый подход доводится до своего логического конца. Выделяются переменные уровня, описывающие количества тех или иных веществ в различных частях системы, переменные темпов, определяющие скорости перетоков веществ из одной части системы в другую, управляющие и вспомогательные переменные, т.е. величины, от которых зависят скорости перетоков.[ ...]
Неоценимый вклад в развитие основ экологии внес Ч. Дарвин (1809—1882), вскрывший основные факторы эволюции органического мира. То, что Ч. Дарвин называл «борьбой за существование», с эволюционных позиций можно трактовать как взаимоотношения живых существ с внешней абиотической средой и между собой, т. е. с биотической средой.[ ...]
Все организмы занимают определенное место в биотическом круговороте и выполняют свои функции по трансформации достающихся им ветвей потока энергии и по передаче биомассы. Всех объединяет, обезличивает их вещества и замыкает общий круг система одноклеточных редуцентов (деструкторов). В абиотическую среду биосферы они возвращают все элементы, необходимые для новых и новых оборотов.[ ...]
В осуществлении биотических циклов исключительную роль играют растения, которые усваивают из абиотической среды экосистем эти элементы и синтезируют из них вещества, составлящие основу жизви: бедки, углеводы, жиры.[ ...]
Все экологические системы развиваются во времени. Примеры: луг - кустарник - лес; степь - полупустыня - пустыня и др. Развитие экосистем во времени носит название сукцессий (яиссеязю -преемственность, последовательность). Экологическая сукцессия -это последовательная смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории под воздействием природных или антропогенных факторов до установления равновесия между биотическим сообществом - биоценозом и абиотической средой - биотопом.[ ...]
Часть проблемы заключается в многочисленных исключениях из общей закономерности. Понятно, что объяснить их наличие так же важно, как и общую тенденцию. Одна из крупных категорий таких уклоняющихся сообществ, — острова. Кроме того, пустыни очень бедны видами даже вблизи тропиков, возможно, из-за их крайне низкой продуктивности (связанной с недостатком влаги) и экстремальных климатических условий. Относительно бедны видами соленые марши и горячие источники, хотя продукция этих сообществ высока; судя по всему, дело здесь в суровости абиотической среды (а в случае источников также в «островном» характере этих мелких местообитаний).[ ...]
Все это становится вполне объяснимым, если принять во внимание высочайшую химическую активность живого вещества. Это, кстати, отмечалось еще В.И. Вернадским в его работах по биогеохимическим •процессам. Все реакции, которые протекают в живых организмах, по своей скорости несоизмеримы с реакциями, осуществляющимися в других геосферах. Эта скорость в несколько тысяч раз больше за счет участия мощных биологических катализаторов —ферментов. Эти соединения существенным образом изменяют температурные и другие условия реакций. Распространенная «нормальная» для многих живых организмов температура тела 37° С позволяет протекать в них реакциям окисления жиров и углеводов. В то же время в условиях абиотической среды аналогичные реакции происходят при температуре 400—500° С. Микроорганизмы синтезируют аммиак при нормальном атмосферном давлении и температуре 20° С, в то время как промышленный синтез аммиака из молекулярного азота происходит при температуре 500° С и давлении более 350 ГПа. На ферментативных реакциях в живых организмах базируется глобальный биологический круговорот, о масштабах которого можно судить по темпам оборота кислорода и диоксида углерода в процессе фотосинтеза (табл. 10).[ ...]