Поняття про навколишнє середовище, фактори навколишнього середовища

Будь-яка жива істота живе у складному мінливому світі, постійно пристосовується до середовища перебування і регулює свою життєдіяльність відповідно до його змін. Середовище перебування – це комплекс взаємозалежних абіотичних і біотичних факторів, що перебувають поза організмом і визначають його життєдіяльність. На розвиток та існування живих організмів впливають різноманітні фактори навколишнього середовища. Елементи або окремі властивості довкілля, що істотно впливають на стан або властивості природного угруповання, називаються екологічними факторами. Ці фактори можна умовно розділити на три групи: абіотичні, біотичні і антропогенні. Екологічні фактори мають різну природу і специфіку дії. Вони є необхідними, сприяють виживанню та розмноженню або, навпаки, шкідливі для живих істот.

Абіотичні фактори середовища – це компоненти і явища неживої, неорганічної природи, які прямо або опосередковано впливають на живі організми.Розрізняють наступні абіотичні фактори:

– кліматичні та метеорологічні: вологість повітря й кількість опадів, інтенсивність сонячної радіації, світловий режим, тривалість дня й ночі, температура повітря, рух повітряних мас (вітер), атмосферний тиск, освітленість, газовий та аероіонний склад атмосфери, напруженість магнітного поля Землі тощо;

– ґрунтові (едафічні): хімічні, механічні, фізичні властивості ґрунту;

– особливості рельєфу (орографічні): крутість схилів, висота над рівнем моря, вплив рельєфу на особливості циркуляції повітряних мас, зміни температури;

– геологічні фактори: материнські породи, їхній склад, рухливість мікроелементів (розчинність, міграція тощо), а також катастрофічні природні явища – землетруси, виверження вулканів, повені, посухи, пожежі тощо;

– гідрологічні: склад води, її рН та прозорість, ступінь насиченості киснем, мікроелементний склад, зміна температури й тиску тощо.

Більшість абіотичних факторів кількісно і якісно змінюються в часі. Наприклад, кліматичні умови змінюються упродовж доби, сезону, року (температура, освітленість тощо). Фактори, зміна яких у часі повторюється регулярно, називаються періодичними (припливи й відливи, тривалість дня й ночі). Абіотичні фактори, що виникають зненацька (виверження вулканів, землетруси тощо) називаються неперіодичними.

Важливу роль з абіотичних факторів мають кліматичні. Сонячна радіація є основним джерелом енергії, визначає тепловий баланс і термічний режим біосфери. Земна атмосфера регулює підтримання температури у допустимих межах (підвищення температури вдень і надмірне зниження вночі).Сумарна сонячна радіація, що надходить на земну поверхню, у напрямку від екватора до полюсів зменшується приблизно у 2,5 рази (від 180 - 220 ккал/см^2.рік до 60 – 80 ккал/см^2.рік).У залежності відсонячного радіаційного режиму й характеру глобальної циркуляції атмосфери на поверхні Землі формуються кліматичні зони та пояси. Існування на поверхні планети зональних типів рослинності (вологі тропічні ліси, савани, пустелі, степи, тайга, тундра тощо) зумовлено кліматичними причинами.Сонячна радіація, зокрема ультрафіолетова складова сонячного світла, є найважливішим екологічним фактором, що впливає на фізіологію й морфологію живих організмів. Світло є джерелом енергії для фотосинтезу. Окрім сонячної радіації на клімат безпосередньо впливають атмосферна циркуляція, характер поверхні, рельєф та інші природні фактори.

Атмосфера захищає від величезної кількості метеоритних тіл, що проникають на Землю з космічного простору. Більшість цих тіл згорають та швидко випаровуються в атмосфері, однак деякі з них, найбільш масивні, здатні досягти поверхні Землі й викликати руйнування. Атмосфера, завдяки наявності озонового шару, захищає від згубної космічної радіації.

Екологічні фактори впливають на організм прямо (дія сонячних променів на рослини) або опосередковано (зокрема через 2 - 3 проміжні ланки). Реакції живих організмів на абіотичні фактори ілюструють, до прикладу, такі екологічні правила:

правило Бергмана – у межах біологічного виду найбільші тварини зустрічаються у холодніших регіонах,що зумовлено адаптацією тварин до підтримання температури тіла у різних кліматичних умовах.Так, білий полярний ведмідь має масу до 1000 кг, бурий – до 750 кг, а малазійський ведмідь (живе у теплому кліматі) – лише до 65 кг.

правило Алена – у холодному кліматі частини тіла теплокровних тварин (кінцівки, хвіст, вуха тощо) коротші, а тіло масивніше, ніж у тварин, які живуть у жаркому кліматі.

правило Уоллеса – збільшення видового розмаїття угруповань організмів відбувається в напрямку з півночі на південь.

правило Глогера – види, що живуть у холодних і вологих зонах, мають інтенсивнішу пігментацію тіла, ніж мешканці теплих місцевостей, що дозволяє їм акумулювати достатню кількість тепла.

Біотичні фактори – це сукупність взаємних впливів між живими істотами, неживою природою і людиною (до прикладу, конкуренція рослин за світло, конкуренція тварин за джерела їжі, наявність бактерій, сукцесії, еволюційні та пристосувальні (адаптивні) процеси). Біотичні фактори, що впливають на рослинні організми як первинні продуценти органічної речовини, поділяють на фітогенні й зоогенні. Фітогенні фактори – це взаємодія рослинних і тваринних організмів та взаємний вплив сусідніх рослинних угруповань. Форми взаємодії різноманітні й залежать від способу та ступенів контакту організмів (рослинних і тваринних), різноманітних факторів. Динамічну рівновагу з навколишнім середовищем створюють динамічні саморегулювальні процеси, що ґрунтуються на взаємодії організмів.

Внутрішньовидові та міжвидові взаємовідносини (симбіотичні, антагоністичні та нейтральні) пов’язані з трофічними (харчовими) називаються з оогенними факторами. Розрізняють пряму (харчування тварин, запилення комахами рослин, паразитування організмів) і непряму (зі зміною абіотичних факторів середовища) дію біотичних факторів на організм. Використання рослинної маси для харчування (фітофагія) є прямою дії на рослини.До фітофагів належать: великі тварини – лосі, олені, козулі, кабани; дрібні тварини - зайці, білки, миші; різноманітні птахи; численні комахи тощо.За характером харчування фітофаги поділяються на монофаги, олігофаги і поліфаги. Монофаги – рослиноїдні тварини, які харчуються тільки певними рослинами (шовкопряд, колорадський жук тощо). Олігофаги поїдають групу близьких видів рослин (попелиця тощо). Поліфаги споживають різноманітні рослини (парнокопитні, гризуни, гриби-паразити тощо).

Антропогенніфактори – це сукупність екологічних чинників, зумовлених діяльністю людини, що істотно впливають на структуру та функціонування екосистем. До них належать вирощування нових видів рослин, меліорація, хімізація, вирубування лісів, радіаційне забруднення або забруднення хімічними речовинами води, грунту, атмосфери. Антропогенні фактори з моменту їхнього виникнення в біосфері впливають на живу природу та умови перебування людини. Людина потужно і різнобічно впливає на біосферу, рослини й тварин, довкілля. Вона виводить нові високопродуктивні сорти рослин і породи тварин та поряд з цим знищує їхні окремі види. Живі організми пристосовуються до дії факторів навколишнього середовища, а людина має здатність змінювати, адаптовувати фактори довкілля для своїх потреб. Надлишкова або недостатня дія факторів впливає на живі організми. Взаємна компенсація дії чинників середовища має певні межі і повністю замінити один чинник іншим не можна.

Об’єкти довкілля – повітря, вода, грунт, а також природні ресурси, флора і фауна – істотно впливають на життєдіяльність та задоволення різноманітних (соціальних, біологічних, економічних, комунікаційних, особистих, культурних тощо) потреб людини. Стосовно людини навколишнє середовище як складна система утворюється із взаємопов’язаних підсистем:

- природного (натурального) середовища, що складається із зовнішнього і внутрішнього середовищ;

- техногенного (виробничого) середовища;

- соціального середовища;

- штучного середовища.

Зовнішнє середовище – це частина навколишнього середовища, що безпосередньо контактує з шкірним покривом та слизовими оболонками організму, а також діє на всі види рецепторів людини. Під внутрішнім середовищем організму людини розуміють живе середовище, яке відмежоване від зовнішнього середовища роговим шаром шкіри, епітелієм слизових оболонок органів дихання. Воно бере участь у обміні речовин і забезпечує механізми регуляції й гомеостазу організму людини. Внутрішнє і зовнішнє середовище – індивідуальні та динамічні для кожної людини. Виробниче середовище – це частина навколишнього середовища, утворена природно-кліматичними й професійними (фізичними, хімічними, біологічними, соціальними) факторами, що впливають на людину у процесі трудової діяльності. Соціальне середовище – частина навколишнього простору людини, що визначає суспільні, матеріальні й духовні умови його формування, існування й діяльності (побут, житло, культура, наука, спорт, мистецтво, виробництво, охорона здоров’я, соціальне забезпечення тощо). Штучне середовище – це створений людиною матеріальний світ, що разом з природним утворює середовище, у якому людина існує та впливає на стан довкілля.