Абиотический биотический и антропогенный факторы: Биотические, абиотические и антропогенные факторы

Урок 4. организменный уровень жизни. биотические связи и роль экологических факторов в жизни организмов — Экология — 10 класс

Экология, 10 класс

Урок 4. Организменный уровень жизни. Биотические связи и роль экологических факторов в жизни организмов

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

На уроке мы узнаем:

• что такое экологические факторы среды;
• какие бывают биотические взаимодействия организмов;
• законы действия экологических факторов.

Научимся:

• классифицировать экологические факторы, приводить их примеры,
• описывать действие экологических факторов на организмы, определять организменный уровень живых систем,
• моделировать действие экологических факторов на организмы и популяции, выявлять роль антропогенных факторов,
• приводить примеры негативных последствий воздействия антропогенных факторов на организмы и биоту в целом.

Сможем:

• аргументировать собственную позицию, связанную с ответственностью за состояние окружающей среды, своего здоровья и здоровья других.

Глоссарий по теме:

Экологические факторы — свойства или компоненты внешней среды, влияющие на организмы. Абиотические факторы – свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы – все формы воздействия живых организмов друг на друга.

Антропогенные факторы — все формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни.

Закон оптимума – любой экологический фактор имеет определенные приделы положительного влияния на живые организмы.

Зона оптимума — это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности организма.

Зоны пессимума (угнетения) — участки диапазона колебания экологический фактора (за пределами оптимума ), где наблюдается угнетение жизнедеятельности организма.

Пределы выносливости — максимально переносимые значения фактора (границы, за пределами которых наступает гибель организма).

Закон лимитирующего фактора (закон Либиха)- жизненные возможности организма зависят от фактора , находящегося в минимуме (несмотря на то, что другие факторы могут присутствовать в избытке и не использоваться в полной мере).

Цепи питания — ряды, в которых каждый предыдущий организм служит пищей последующему.

Трофические уровни — отдельные звенья цепей питания.

Закон конкурентного исключения Г. Ф. Гаузе — два конкурирующих вида не могут населять одно и то же место обитания, если их экологические потребности одинаковы.

Мутуалистические связи — это взаимовыгодные отношения, когда совместное существование видов повышает выживаемость каждого из них в борьбе за существование.

Нейтрализм — представители разных видов живут в одном местообитании, но непосредственно не влияют друг на друга.

Симбиоз — тесное взаимовыгодное сожительство разных видов.

Основная и дополнительная литература (точные библиографические данные с указанием страниц):

Обязательная литература:

1. Экология. 10–11 классы: учеб. пособие для общеобразоват. организаций: базовый уровень / М. В. Аргунова, Д. В. Моргун, Т. А. Плюснина. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2018. – 143 с.

Дополнительные источники:

2. Экология. 10–11 классы: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / Н.М., Чернова, В.М. Галушин, В.М.: Константинов; под род. Н.М. Черновой. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2016. – 302 с.

3. Ларина О.В. Удивительная экология / О. В. Ларина. – Москва : ЭНАС-КНИГА, 2014. – 256 с. – (О чем умолчали учебники).

4. Экологический словарь в 2-х томах/ Данилов-Данильян В.И. – М.: Энциклопедия, 2018.

Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии):

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

Экологические факторы — свойства или компоненты внешней среды, влияющие на организмы. Экологические факторы подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Согласно Закону оптимума – любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

Зона оптимума — это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности организма. Отклонения от оптимума определяют зоны пессимума (угнетения). Минимально и максимально переносимые значения фактора (границы, за пределами которых наступает гибель организма) называют верхним и нижним пределами выносливости.

Экологические факторы действуют совместно и могут усиливать или смягчать действие друг друга. Наиболее значимым для организма является тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального значения.

Цепи питания — ряды, в которых каждый предыдущий организм служит пищей последующему.

Трофические уровни — отдельные звенья цепей питания. Способы питания — хищничество, паразитизм, собирательство и пастьба.

Конкурентный тип отношений возникает, когда особи одного или разных видов существуют за счёт общего ресурса и его на всех не хватает.

Согласно закону конкурентного исключения Г. Ф. Гаузе, два конкурирующих вида не могут населять одно и то же место обитания, если их экологические потребности одинаковы.

Мутуалистические связи — это взаимовыгодные отношения, когда совместное существование видов повышает выживаемость каждого из них в борьбе за существование.

Нейтрализм — представители разных видов живут в одном местообитании, но непосредственно не влияют друг на друга.

Экологические факторы и их роль в жизни организмов: интересные факты

В лабораторных экспериментах семена, споры и пыльца растений, коловратки, нематоды, цисты простейших после обезвоживания переносят температуры, близкие к абсолютному нулю, т.е. до -271,16 °С, возвращаясь после этого к активной жизни.

Рекордно высокую температуру 122 °C способны выдерживать метанобразующие бактерии, обнаруженные на стенках черного курильщика, при этом оставаясь способным к росту и размножению.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий):

Текст задания: Установите соответствие между терминами экологических факторов и их определениями. Биотические факторы факторы, обусловленные различными формами влияния деятельности человека на природу Абиотические факторы формы воздействия организмов друг на друга, как внутри вида, так и между различными видами Антропогенные факторы компоненты и явления неживой, неорганической природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные): Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов): Биотические факторы формы воздействия организмов друг на друга, как внутри вида, так и между различными видами Абиотические факторы компоненты и явления неживой, неорганической природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы  Антропогенные факторы факторы, обусловленные различными формами влияния деятельности человека на природу Подсказка: —

Текст задания. Впишите пропущенные слова/словосочетания. Зона __________— это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности организма. Отклонения от ______ определяют зоны ________. Минимально и максимально переносимые значения фактора (границы, за пределами которых наступает гибель организма) называют верхним и нижним пределами______________.

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные). Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов): оптимума, оптимума, пессимума, выносливости.

Среды обитания организмов. Факторы среды: абиотические, биотические. Антропогенный фактор. Закон оптимума. Закон минимума. Биологические ритмы. Фотопериодизм

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: абиотические факторы, антропогенные факторы, биогеоценоз, биологические ритмы, биомасса, биотические факторы, зона оптимума, консументы, ограничивающий фактор, пищевые цепи, пищевые сети, плотность популяций, пределы выносливости, продуктивность, продуценты, репродуктивный потенциал, сезонные ритмы, суточные ритмы, фотопериодизм, экологические факторы, экология.

Любой организм находится под прямым или косвенным воздействием условий окружающей среды. Эти условия называются экологическими факторами. Все факторы подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

К абиотическим факторам

– или факторам неживой природы, относятся климатические, температурные условия, влажность, освещенность, химический состав атмосферы, почвы, воды, особенности рельефа.

К биотическим факторам относятся все организмы и непосредственные продукты их жизнедеятельности. Организмы одного вида вступают в различные по характеру отношения, как друг с другом, так и с представителями других видов. Эти отношения, соответственно подразделяются на внутривидовые и межвидовые.

Внутривидовые отношения проявляются во внутривидовой конкуренции за пищу, кров, самку. Так же они проявляются в особенностях поведения, иерархии отношений между членами популяции.

Межвидовые отношения могут быть симбиотическими, хищническими, паразитическими.

Антропогенные факторы связаны с деятельностью человека, под влиянием которой среда изменяется и формируется. Деятельность человека распространяется, практически, на всю биосферу: добыча полезных ископаемых, освоение водных ресурсов, развитие авиации и космонавтики сказываются на состоянии биосферы. В результате возникают разрушительные процессы в биосфере, к которым относятся загрязнение вод, “парниковый эффект”, связанный с увеличением концентрации диоксида углерода в атмосфере, нарушения озонового слоя, “кислотные дожди” и т.д.

Организмы адаптируются (приспосабливаются) к влиянию определенных факторов в процессе естественного отбора. Их адаптационные возможности определяются нормой реакции по отношению к каждому из факторов, как постоянно действующих, так и колеблющихся в своих значениях. Например, длина светового дня в конкретном регионе постоянна, а температура и влажность могут колебаться в достаточно широких пределах.

Экологические факторы характеризуются интенсивностью действия, оптимальностью значения (оптимумом), максимальным и минимальным значениями, в пределах которых возможна жизнь конкретного организма. Эти параметры для представителей разных видов различны.

Отклонение от оптимума какого-либо фактора, например, снижение количества пищи, может сузить пределы выносливости птиц или млекопитающих по отношению к понижению температуры воздуха.

Фактор, значение которого в данный момент находится на пределах выносливости, или выходит за них называется ограничивающим.

Организмы, способны существовать как в широких пределах колебания фактора, так и в узких. Например, организмы, обитающие в условиях континентального климата, переносят широкие колебания температур. Такие организмы обычно имеют широкие ареалы распространения. В узких пределах колебания фактора, т.е. в относительно постоянных условиях, существуют паразитические или сим– биотические формы. Ареал таких организмов ограничен.

Биологические ритмы. Многие биологические процессы в природе протекают ритмично, т.е. разные состояния организма чередуются с достаточно четкой периодичностью. К внешним факторам относятся – изменение освещенности (фотопериодизм), температуры (термопериодизм), магнитного поля, интенсивности космических излучений. Рост и цветение растений зависят от взаимодействия между их биологическими ритмами и изменениями средовых факторов. Эти же факторы определяют время наступления перелетов птиц, линьку животных и т.д.

Фотопериодизм – фактор, определяющий длину светового дня и в свою очередь влияющий на проявление других факторов среды. Длина светового дня для многих организмов является сигналом смены сезонов. Очень часто на организм оказывает влияние сочетание факторов, и если какой либо из них является ограничивающим, то влияние фотопериода снижается или не проявляется вовсе. При низких температурах, например растения не зацветают.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Организмы, как правило, приспосабливаются

1) к нескольким, наиболее существенным экологическим факторам

2) к одному, важнейшему для организма фактору

3) ко всему комплексу экологических факторов

4) в основном, к биотическим факторам

А2. Ограничивающим называется фактор

1) снижающий выживаемость вида

2) наиболее приближенный к оптимальному

3) с широким диапазоном значений

4) любой антропогенный

А3. Ограничивающим фактором для ручьевой форели может стать

1) скорость течения воды

2) повышение температуры воды

3) пороги в ручье

4) длительные дожди

А4. Актиния и рак-отшельник находятся в отношениях

1) хищнических 2) паразитических

3) нейтральных 4) симбиотических

А5. Биологическим оптимумом называется положительное действие

1) биотических факторов

2) абиотических факторов

3) всех видов факторов

4) антропогенных факторов

А6. Наиболее важным приспособлением млекопитающих к жизни в непостоянных условиях среды можно считать способность к

1) саморегуляции 3) охране потомства

2) анабиозу 4) высокой плодовитости

А7. Фактор, вызывающий сезонные изменения в живой

природе, – это

1) атмосферное давление 3) влажность воздуха

2) долгота дня 4) температура воздуха

А8. К антропогенному фактору относится

1) конкуренция двух видов за территорию

2) ураган

3) содержание кислорода в атмосфере

4) сбор ягод

А9. Воздействию факторов с относительно постоянными значениями подвергается

1) домашняя лошадь 3) бычий цепень

2) майский жук 4) человек

А10. Более широкой нормой реакции по отношению к сезонным колебаниям температуры обладает

1) прудовая лягушка 3) песец

2) ручейник 4) пшеница

Часть В

В1. К биотическим факторам относят

1) органические остатки растений и животных в почве

2) количество кислорода в атмосфере

3) симбиоз, квартиранство, хищничество

4) фотопериодизм

5) смена времен года

6) численность популяции

Часть С

С1. Почему необходимо очищать сточные воды, перед попаданием их в водоемы?

Факторы среды, биотические

Факторы среды (физические, химические, биотические, информационные и иные) действуют на организмы не изолированно, а в сочетании и во взаимодействии друг с другом.[ …]

Среди трудов многочисленных учеников и последователей В. В. Докучаева выделяются работы Н. М. Сибирцева (1860—1900), который написал первый учебник почвоведения, систематизировал и развил основы учения В. В. Докучаева о почве. Он конкретизировал определение почв, выделив на первый план взаимодействие растительности и горных пород в различных условиях климата и рельефа, разделил факторы почвообразования на биотические и абиотические, внес существенные уточнения в классификацию почв, установил разделение почв на зональные, ин-тразональные и азональные, ввел понятие «почвенного рода» и прЬдолжил докучаевские работы по борьбе с засухой.[ …]

Биотическая регуляция плотности популяции происходит после исчерпания некоторых факторов среды (корма, мест для обитания и размножения и т. д.). Однако механизмы регуляции не ограничиваются популяционными рамками, а определяются во многом взаимодействием популяций в экосистеме.[ …]

Факторы деградации биосферы. В природе число особей каждого вида никогда не остается постоянным, а колеблется около среднего теоретического значения (предельная биотическая нагруженность среды). Такие колебания — проявление динамического равновесия и конкуренции внутренних и внешних факторов. Если внешние факторы влияют главным образом на показатель смертности, то внутренний — на показатель рождаемости.[ …]

Биотическими факторами среды называется совокупность влияний, оказываемых на организмы жизнедеятельностью других орг;; шзмов Эти влияния носят самый разнообразный характер. Живые существа могут служить источником пищи для других организмов, являться средой обитания, способствовать их размножению, оказывать химическое (токсины бактерий), механическое и др. воздействия. Действие биотических факторов проявляется в форме взаимовлияния живых организмов разных видов друг на друга. Например, растения выделяют кислород, необходимый для дыхания животных, а животные обеспечивают поступление в атмосферу углекислого газа, который используется растениями в процессе фотосинтеза. Действие биотических факторов среды может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в изменении условий окружающей неживой природы (например, изменение состава почвы бактериями или изменение микроклимата под пологом леса).[ …]

ФАКТОР ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ любое условие среды, на которое живое реагирует приспособительными реакциями (за пределами приспособительных способностей лежат летальные факторы). Экологические факторы принято делит ь на абиотические, биотические и антропогенные.[ …]

Факторы среды как по отдельности, так и в комплексе при воздействии на живые организмы заставляют их изменяться, адаптироваться к этим факторам. Эта способность носит название экологической валентности или пластичности. Пластичность, или экологическая валентность, каждого вида различна и по-разному сказывается на способности живых организмов выживать в условиях меняющихся факторов среды. Если к биотическим факторам организмы не только приспосабливаются, но и могут на них воздействовать, изменяя другие живые организмы, то с абиотическими факторами среды это невозможно: организм может к ним приспособиться, но не в состоянии оказать на них сколько-нибудь значимое обратное влияние.[ …]

Биотические экологические факторы — это прямые или опосредованные воздействия со стороны других организмов, населяющих среду обитания человека (животных, растений, микроорганизмов).[ …]

Биотические факторы — совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания (Хрусталев и др., 1996). В последнем случае речь идет о способности самих организмов в определенной степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом — прохладнее и влажнее. Особая микросреда создается также в дуплах деревьев, в норах, в пещерах и т. п.[ …]

Биотическую и абиотическую части экосистемы связывает непрерывный обмен материалов и круговорот питательных веществ. 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 потребностям.[ …]

Биотические факторы среды в отличие от абиотических по своему действию на насекомых имеют некоторые специфические особенности.[ …]

Факторы среды, воздействующие на организмы, носят название экологических факторов. Они разнообразны, полезны/вредны для живых существ, способствуют или препятствуют их выживанию/размножению. Экологические факторы делятся на абиотические, биотические и антропогенные.[ …]

СРЕДА — 1) вещество и(или) пространство, окружающие рассматриваемый объект; 2) природные тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях; 3) совокупность физических, природно-антропогенных и социальных факторов жизни человека. С, абиотическая— все силы и явления природы, происхождение которых прямо (а часто и косвенно) не связано с жизнедеятельностью пыле живущих организмов (включалчеловека). С. антропогенная — природная среда, прямо или косвенно, намеренно или непреднамеренно измененная людьми. С. обитания — совокупность абиотических, биотических и антропогенных факторов среды, которые в той или иной степени, прямо или косвенно воздействуют на организм, ¡юпуляцию, вид, сообщество организмов (биоценоз) и определяют возможность их существования. Для свободноживущих организмов С. о. является внешняя среда, для паразитов — организм другого вида (хозяин).[ …]

Природная среда — совокупность абиотических и биотических факторов, естественных и измененных в результате деятельности человека.[ …]

Природная среда — часть природы, не испытывающая непосредственного воздействия со стороны человека. Характеристики ее определяются биотическими и естественными абиотическими факторами. К последним относятся климат, световой режим, атмосферные осадки, геофизическая цикличность и т. п.[ …]

Окружающая среда — среда обитания и производственной деятельности человека, включающая абиотические, биотические и социально-экономические факторы. Складывается из природной среды и социосферы.[ …]

Весь комплекс факторов внешней среды — биотических и абиотических, при всем многообразии их действия на популяции того или иного вида, в настоящее время обычно называют экосистемой этого вида.[ …]

Экологические факторы — любые свойства или компоненты внешней среды, оказывающие влияние на организм. Разделяются на абиотические, относящиеся к неживой природе, и биотические, связанные с влиянием организмов друг на друга.[ …]

Экологические факторы — это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные (рис. 2.1).[ …]

Экологические факторы — условия среды как движущая сила жизнедеятельности организмов, на которые живое реагирует приспособительными реакциями. Различают э. ф. абиотические и биотические.[ …]

Экологические факторы делятся на две большие группы: абиотические (факторы неживой среды) и биотические (связанные с влиянием живых существ). К абиотическим относятся климатические, эдафические, топографические, гидрофизические и гидрохимические факторы.[ …]

Взаимодействие биотических и абиотических факторов выражается комплексно, хотя влияние одного или другого из них -может быть и раздельным, большей или меньшей интенсивности. Совокупное действие на организм нескольких факторов среды обозначают термином констелляция. Экологически важно то обстоятельство (по И.А. Шилову, 2000), что констелляция не представляет собой простой суммы влияния факторов; при комплексном воздействии между отдельными факторами устанавливаются особые взаимодействия, когда влияние одного фактора в какой-то мере изменяет (усиливает, ослабляет и т. п.) характер воздействия другого. В качестве примера можно привести факт различий в реакции газообмена у рыб в условиях разной солености воды. [ …]

Антропогенными факторами среды называется совокупность влияний человека на живые организмы. Это влияние также может быть прямым, например, когда человек вырубает лес или отстреливает животных, или косвенным, проявляющимся в воздействии человека на абиотические и биотические факторы среды, например, изменение состава атмосферы, почвы, гидросферы, или изменение структуры экосистем.[ …]

Непериодические факторы в местообитаниях организма в нормальных условиях не существуют. Они проявляются внезапно, поэтому организмы обычно не успевают к ним приспособиться. В эту группу входят некоторые климатические факторы, например шквальные ветры, грозы, а также пожары. Сюда же следует отнести все формы человеческой деятельности и действия хищных, паразитических и патогенных видов животных, т. е., согласно общепринятой терминологии, биотические факторы, за исключением взаимодействия между особями одного вида. Влияние хозяина на паразита следует отнести к вторичным периодическим факторам, так как среда, в которой оказывается паразит (хозяин), представляет собой нормальное его местообитание. Зато для хозяина паразит (или патогенный агент) не является необходимостью; это непериодический фактор, который не вызывает, как правило, никакой адаптации, кроме некоторых, сравнительно редких случаев (например, приобретенный иммунитет), когда число паразитов или патогенных организмов велико настолько, что они представляют собой постоянный элемент данного биоценоза.[ …]

Различают абиотические, биотические и антропогенные (в составе биотических) факторы среды. Под абиотическими (греч. а — не, bios — жизнь) факторами понимают факторы неживой природы. Характер этих факторов определяется их физической и химической природой. Биотическими (греч. bios — жизнь) факторами являются живые организмы растительной и животной природы, обитающие в среде. Эти организмы составляют совокупность биотических факторов. Для абиотических и биотических факторов (растения, животные) характерны многообразие и безграничные связи, а также их взаимодействие в процессе жизни. Антропогенные (греч. anthropos — человек, genos — рождение) факторы — это факторы, возникающие в результате деятельности человека в среде. [ …]

Закон минимума (Ю. Либих): биотический потенциал (жизнеспособность, продуктивность организма, популяции, вида) лимитируется тем из факторов среды, который находится в минимуме, хотя все остальные условия благоприятны (см. закон толерантности Шелфорда).[ …]

Пожары как экологический фактор бывают различных типов и оставляют после себя различные последствия. На рис. 5.24 показаны два противоположных типа пожара. Например, верховые, или «дикие» (т. е. очень интенсивные и не поддающиеся сдерживанию), пожары часто разрушают всю растительность да и всю органику почвы, а последствия низовых пожаров совершенно иные. Верховые пожары оказывают лимитирующее действие на большинство организмов; биотическому сообществу приходится начинать все сначала, с того немногого, что осталось, и должно пройти много лет, пока участок снова станет продуктивным. Низовые пожары, напротив, обладают избирательным действием: для одних организмов они оказываются более лимитирующими, для других — менее и, таким образом, способствуют развитию организмов с высокой толерантностью к пожарам. Кроме того, небольшие низовые пожары дополняют действие бактерий, разлагая отмершие растения и ускоряя превращение минеральных элементов питания в форму, пригодную для использования новыми поколениями растений. Азотфиксирующим бобовым небольшой пожар часто полезен. Там, где вероятность возникновения пожаров особенно велика, небольшие периодические низовые пожары значительно «ослабляют опасность возникновения страшных верховых пожаров, сводя к минимуму количество горючей лесной подстилки. Осматривая участки в тех районах, где пожар может быть фактором среды, эколог обычно находит следы прошлых пожаров. Решение вопроса о том, следует ли полностью исключить возможность пожаров на каком-то участке (если этого действительно можно добиться), или же огонь здесь надо использовать как фактор управления средой, будет целиком зависеть от того, какой тип сообщества на этом участке желателен с точки зрения землепользования в данном районе.[ …]

При отсутствии лимитирующих факторов среды удельная скорость роста равна величине г, которая характеризует свойства самой популяции и называется удельной (врожденной) скоростью роста популяции или биотическим потенциалом вида. [ …]

Часто важно оценить значимость факторов, выделить главные и второстепенные. Те из них, без которых невозможны жизнь и развитие организма — пространство, пища, вода, тепло, свет, кислород, — определяются как условия существования. Количественная оценка условий существования, характеризующая их доступность для органи-мов и подчиняющаяся законам сохранения, позволяет квалифицировать их как ресурсы. Другие факторы, действующие не обязательно постоянно, но влияющие на различные проявления жизнедеятельности и распространение организмов, называют факторами воздействия. По природе источников и характеру действия факторы среды разделяют на абиотические и биотические.[ …]

Каждое растение изменяет окружающую среду и тем самым оказывает влияние на соседние растения. Это влияние получило название фитогенного поля, имеющего большое значение в практике растениеводства. В борьбе за существование происходит отбор видов растений с различными экологическими требованиями к абиотическим и биотическим факторам среды, в результате чего образуются так называемые синузии. Это обеспечивает наиболее полное использование ресурсов биотопа, повышает продуктивность всей экосистемы.[ …]

Общая скорость роста популяции в отсутствие лимитирующего влияния среды (г) зависит от возрастного состава и вклада в репродукцию различных возрастных групп. Таким образом, вид может характеризоваться несколькими величинами г в зависимости от структуры популяции. Когда устанавливается стационарное и стабильное распределение возрастов, специфическую скорость роста называют показателем потенциального роста популяции или Гтах- Часто эту максимальную величину г называют иначе — биотический или репродуктивный потенциал. Разность между гтах, или биотическим потенциалом, и фактической скоростью роста в данных лабораторных или полевых условиях используют как меру сопротивления среды, которая характеризует сумму всех лимитирующих факторов среды, препятствующих реализации биотического потенциала.[ …]

Важную роль в регуляции численности популяций играют не только абиотические факторы среды, но и взаимоотношения между живыми организмами в сообществе, т. е. биотические факторы.[ …]

СТАБИЛЬНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ способность экосистемы противостоять абиотическим и биотическим факторам среды, включая антропогенные воздейст вия (среда должна оставаться сама собой).[ …]

Климаксные сообщества характеризуются завершенностью адаптивного ответа на комплекс факторов среды, устойчивым динамическим равновесием между биотическими потенциалами входящих в сообщество популяций и сопротивлением среды. Постоянство важнейших экологических параметров часто обозначают как гомеостаз экосистемы. Устойчивость экосистемы, как правило, тем больше, чем больше она по размеру и чем богаче и разнообразнее ее видовой и популяционный составы.[ …]

Эта школа экологов развивает теории, получившие название климатических. Как и в отношении ранее изложенных биотических теорий сравнительной оценки различных факторов среды, абиотические (климатические) теории также далеко не идентичны.[ …]

Пальмгрен (1949) и Коул (1951 и 1954) высказали предположение, что осцилляции, кажущиеся нам регулярными, возможно, являются следствием случайных изменений комплекса биотических и абиотических условий среды, в которых находится популяция; если это так, то ни один из факторов нельзя считать важнее остальных. Кейт (1963) провел детальный статистический анализ циклов у северных птиц и млекопитающих и пришел к выводу, что десятилетний цикл является «реальным» (не случайным), хотя доказать, что более короткие циклы не являются следствием случайных флуктуаций, обычно было трудно. Показано, что 7—10-годичный цикл характерен, кроме зайца-беляка и рыси, также для воротничкового рябчика, причем этот цикл на огромном пространстве Канады и приозерных штатов совершается синхронно и обычно коррелирует с циклом зайца. Сходные по длительности циклы выявлены у лугового тетерева, куропатки, ондатры, лисицы, однако в этих случаях они более ограничены по своим масштабам и менее регулярны. Интересно, что интродуцированная в северные области Северной Америки серая куропатка, по-видимому, «усвоила» 10-годичный цикл; впрочем, данные на этот счет недостаточны, поскольку продолжительность акклиматизации серой куропатки невелика. В то же время имеется достаточно данных, свидетельствующих о том, что 7—10-годичный цикл лесных насекомых-вредителей характерен для Европы. [ …]

СООРУЖЕНИЕ ВОДОЗАБОРНОЕ — гидротехническое сооружение для забора воды в водовод из водоема, водотока или подземного водоисточника. См. Водозабор. СОПРОТИВЛЕНИЕ СРЕДЫ — совокупность факторов среды, лимитирующих реализацию биотического потенциала организмов.[ …]

Материалистические представления о происхождении жизни и эволюционную теорию Ч. Дарвина можно объяснить лишь с позиций экологической науки. Поэтому не случайно, что вслед за открытием Дарвина (1859) появился термин «экология» 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». [ …]

Скорость биологических круговоротов и общее количество вовлекаемого в эти циклы вещества определяются масштабами и экологическими условиями в экосистемах. Для экосистем характерны различные экологические условия, под которыми подразумеваются экологические факторы внешней среды, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Эти факторы могут быть абиотическими и биотическими.. Абиотическими (ракшрами являются климат, рельеф местности, почва, свет, тепло, вода, воздух, снеговая нагрузка и др. Биотические факторы порождаются взаимоотношениями организмов: конкуренцией, взаимоотношениями типа «хищник-жертва», «хозяин-паразит», симбиоз и др.[ …]

Экологическая ниша вида. Это понятие введено с целью определения роли, которую играет тот или иной вид. Под ней понимают образ жизни и, прежде всего, способ питания организма. Будучи в определенной степени абстрактным понятием, экологическая ниша есть совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе. Сюда входят физические, химические, физиологические и биотические факторы, необходимые организму для жизни и определяемые его морфологической приспособленностью, физиологическими реакциями и поведением. Согласно Ю. Одуму, термин «экологическая ниша» отражает роль, которую играет организм в экосистеме. Иначе говоря, местообитание — это конкретный адрес вида, тогда как ниша — своего рода его образ жизни.[ …]

Правило топографического, или популяционного, кружева ареала заключается в том, что популяция заселяет пространство неравномерно, оставляя «пустые» места, которые непригодны для ее жизни, и распадаясь на экологически разнородные микропопуляции, каждая из которых приурочена « определенному местообитанию. Связано это со многими факторами среды, как абиотическими, так и биотическими (в том числе антропогенными). Например, в долинах рек юга Средней Сибири, где имеются сельхозугодья, лесные полевки регулярно собираются на зимовку в стогах сена и скирдах соломы, что они не могут делать на таежных водоразделах, где таких стогов нет и никогда не было. [ …]

Общие .изменения показателей крови под влиянием различных концентраций некоторых ПАВ (поверхностно-активных веществ) можно видеть из материалов рис. 3. Так, концентрация веществ высокой и средней токсичности вызывает увеличение содержания гемоглобина у рыб (максимум на 17—23%), числа эритроцитов (максимум на 500—700 тыс. на 1 мм3) и резкое уменьшение количества лейкоцитов (максимум [ …]

абиотические, биотические. Антропогенный фактор. Закон оптимума. Закон минимума. Биологические ритмы. Фотопериодизм. Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ]

7.1. Среды обитания организмов. Факторы среды: абиотические, биотические. Антропогенный фактор. Закон оптимума. Закон минимума. Биологические ритмы. Фотопериодизм

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: абиотические факторы, антропогенные факторы, биогеоценоз, биологические ритмы, биомасса, биотические факторы, зона оптимума, консументы, ограничивающий фактор, пищевые цепи, пищевые сети, плотность популяций, пределы выносливости, продуктивность, продуценты, репродуктивный потенциал, сезонные ритмы, суточные ритмы, фотопериодизм, экологические факторы, экология.

Любой организм находится под прямым или косвенным воздействием условий окружающей среды. Эти условия называются экологическими факторами. Все факторы подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

К абиотическим факторам – или факторам неживой природы, относятся климатические, температурные условия, влажность, освещенность, химический состав атмосферы, почвы, воды, особенности рельефа.

К биотическим факторам относятся все организмы и непосредственные продукты их жизнедеятельности. Организмы одного вида вступают в различные по характеру отношения, как друг с другом, так и с представителями других видов. Эти отношения, соответственно подразделяются на внутривидовые и межвидовые.

Внутривидовые отношения проявляются во внутривидовой конкуренции за пищу, кров, самку. Так же они проявляются в особенностях поведения, иерархии отношений между членами популяции.

Межвидовые отношения могут быть симбиотическими, хищническими, паразитическими.

Антропогенные факторы связаны с деятельностью человека, под влиянием которой среда изменяется и формируется. Деятельность человека распространяется, практически, на всю биосферу: добыча полезных ископаемых, освоение водных ресурсов, развитие авиации и космонавтики сказываются на состоянии биосферы. В результате возникают разрушительные процессы в биосфере, к которым относятся загрязнение вод, «парниковый эффект», связанный с увеличением концентрации диоксида углерода в атмосфере, нарушения озонового слоя, «кислотные дожди» и т.д.

Организмы адаптируются (приспосабливаются) к влиянию определенных факторов в процессе естественного отбора. Их адаптационные возможности определяются нормой реакции по отношению к каждому из факторов, как постоянно действующих, так и колеблющихся в своих значениях. Например, длина светового дня в конкретном регионе постоянна, а температура и влажность могут колебаться в достаточно широких пределах.

Экологические факторы характеризуются интенсивностью действия, оптимальностью значения (оптимумом), максимальным и минимальным значениями, в пределах которых возможна жизнь конкретного организма. Эти параметры для представителей разных видов различны.

Отклонение от оптимума какого-либо фактора, например, снижение количества пищи, может сузить пределы выносливости птиц или млекопитающих по отношению к понижению температуры воздуха.

Фактор, значение которого в данный момент находится на пределах выносливости, или выходит за них называется ограничивающим.

Организмы, способны существовать как в широких пределах колебания фактора, так и в узких. Например, организмы, обитающие в условиях континентального климата, переносят широкие колебания температур. Такие организмы обычно имеют широкие ареалы распространения. В узких пределах колебания фактора, т.е. в относительно постоянных условиях, существуют паразитические или сим– биотические формы. Ареал таких организмов ограничен.

Биологические ритмы. Многие биологические процессы в природе протекают ритмично, т.е. разные состояния организма чередуются с достаточно четкой периодичностью. К внешним факторам относятся – изменение освещенности (фотопериодизм), температуры (термопериодизм), магнитного поля, интенсивности космических излучений. Рост и цветение растений зависят от взаимодействия между их биологическими ритмами и изменениями средовых факторов. Эти же факторы определяют время наступления перелетов птиц, линьку животных и т.д.

Фотопериодизм – фактор, определяющий длину светового дня и в свою очередь влияющий на проявление других факторов среды. Длина светового дня для многих организмов является сигналом смены сезонов. Очень часто на организм оказывает влияние сочетание факторов, и если какой либо из них является ограничивающим, то влияние фотопериода снижается или не проявляется вовсе. При низких температурах, например растения не зацветают.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Организмы, как правило, приспосабливаются

1) к нескольким, наиболее существенным экологическим факторам

2) к одному, важнейшему для организма фактору

3) ко всему комплексу экологических факторов

4) в основном, к биотическим факторам

А2. Ограничивающим называется фактор

1) снижающий выживаемость вида

2) наиболее приближенный к оптимальному

3) с широким диапазоном значений

4) любой антропогенный

А3. Ограничивающим фактором для ручьевой форели может стать

1) скорость течения воды

2) повышение температуры воды

3) пороги в ручье

4) длительные дожди

А4. Актиния и рак-отшельник находятся в отношениях

1) хищнических 2) паразитических

3) нейтральных 4) симбиотических

А5. Биологическим оптимумом называется положительное действие

1) биотических факторов

2) абиотических факторов

3) всех видов факторов

4) антропогенных факторов

А6. Наиболее важным приспособлением млекопитающих к жизни в непостоянных условиях среды можно считать способность к

1) саморегуляции 3) охране потомства

2) анабиозу 4) высокой плодовитости

А7. Фактор, вызывающий сезонные изменения в живой

природе, – это

1) атмосферное давление 3) влажность воздуха

2) долгота дня 4) температура воздуха

А8. К антропогенному фактору относится

1) конкуренция двух видов за территорию

2) ураган

3) содержание кислорода в атмосфере

4) сбор ягод

А9. Воздействию факторов с относительно постоянными значениями подвергается

1) домашняя лошадь 3) бычий цепень

2) майский жук 4) человек

А10. Более широкой нормой реакции по отношению к сезонным колебаниям температуры обладает

1) прудовая лягушка 3) песец

2) ручейник 4) пшеница

Часть В

В1. К биотическим факторам относят

1) органические остатки растений и животных в почве

2) количество кислорода в атмосфере

3) симбиоз, квартиранство, хищничество

4) фотопериодизм

5) смена времен года

6) численность популяции

Часть С

С1. Почему необходимо очищать сточные воды, перед попаданием их в водоемы?

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Тесты по экологии для 9 класса на тему: «Абиотические,биотические и антропогенные факторы.»

Тема: «Абиотические, биотические и антропогенные факторы»

Вариант 1 Основная часть

1.    Выберите правильное определение экологии как науки:

А. Наука, изучающая растения, животных и среду их обитания

Б. Наука, изучающая взаимосвязи между живыми организмами.

В. Наука, изучающая взаимосвязи между живыми организмами и средой их обитания

2.    Какие из перечисленных факторов можно отнести к абиотическим:

А. Весенние разливы рек.

Б. Вырубка леса.

В. Внесение в почву удобрений.

3.     В лесном массиве был создан заповедник. К какому экологическому фактору можно отнести этот факт?

А. Биотический. Б. Абиотический. В. Антропогенный.

4.    Отметьте сумму факторов, определяющих жизнь:

А. Минеральные соли, рельеф. Б. Температура, вода, свет. В. Влияние человека.

5.    Под биотическим фактором понимают:

А. Сумму воздействия живых организмов. Б. Воздействие человека на организмы. В. Факторы неживой природы.

6.    Линька птиц и перелет в теплые страны связаны с:

А. Понижением температуры воздуха.

Б. Изменением влажности воздуха.

В. Изменением продолжительности дня

7.     Какие приспособления способствуют выживанию животных в засушливых районах?

А. Анабиоз.

Б. Накопление жиров.

В. Интенсивное образование метаболической воды в организме в результате окислительных реакций.

8.    Свет для прорастания семян:

А. Совершенно не нужен.

Б. Нужен гелиофитам (светолюбивые растения).

В. Нужен только паразитическим растениям.

9.    Из перечисленных примеров выберите антропогенный фактор:

А. Свет.

Б. Взаимосвязи между особями в популяции. В. Развитие промышленности.

10.      Какие из перечисленных фактов можно отнести к глобальным экологическим проблемам:

А. Рост численности грызунов. Б. Вредные выбросы в атмосферу. В. Рост численности населения земного шара.

11.      Какие меры по очистке жилой зоны от бытового мусора вы бы применили:

А. Сжигание мусора. Б. Вывоз на свалки.

В. Создание производств по вторичной переработке мусора.

Дополнительная часть

12.      Наиболее важны биохимические адаптации к температуре дня:

А. У животных.

Б. У растений и микроорганизмов.

В. У человека.

Г. Все перечисленное.

13.       Отмершие листья деревьев образуют опад, который служит местом обитания и пищей для многих организмов. К каким факторам относится это явление?

А. Антропогенный. Б. Биотические. В. Абиотические.

Г. Комплексное действие факторов.

14.     Назовите причины возникновения смога:
А. Наличие в атмосфере высокой концентрации оксида азота и углеродов, интенсивная солнечная радиация, безветрие.

Б. Солнечная радиация, запыленность и загазованность.

В. Сжигание топлива, загрязнение воздуха со_а.

Г. Все перечисленное.

15.      Танкер вылил в море нефть. К какому типу экологических проблем относится эта?

А. Истощение природных ресурсов. Б. Загрязнение природной среды. В. Уничтожение живых организмов. Г. Образование нового хранилища нефти.

Отвегы:1-В,2-А,3-В,4-Б,5-А,6-В, 7-В,8-А,9-В,10-В,11-В,12-Б,13-Б, 14-Г, 15-Б.

Вариант 2 Основная часть

1.    Из перечисленных факторов выберите абиотические:

А. Влажность, свет, температура.

Б. Вырубка лесов.

В. Влияние организмов друг на друга.

2.    Фотопериодизм — это реакция организма на изменение:

А. Температуры воздуха.

Б. Влажности воздуха.

В. Соотношения дня и ночи.

3.    Большая часть энергии солнечного излучения, достигающего земной поверхности
приходится на долю:

А. Ультрафиолетовых лучей. Б. Инфракрасных лучей. В. Видимого спектра.

4.    Роль озонового экрана состоит в:

А. Поглощении ультрафиолетовых лучей. Б. Поглощении инфракрасных лучей. В. Обогащении планеты кислородом.

5.    Приспособления растений к перезимовке заключаются в:

А. Увеличении количества воды в тканях (для предотвращения обезвоживания).

Б. Накоплении углеводов в клетках (приводящем к связыванию воды).

В. Увеличении тока ассимиляторов.

6.     Из перечисленных животных выберите тех, которые имеют непостоянную температуру тела.

А. Насекомые.

Б. Млекопитающие.

В. Птицы.

7.   К каким факторам среды относятся рельеф, климат, почва, воздух?

А. Антропогенным. Б. Биотическим. В. Абиотическим.

8.   Какие из перечисленных факторов относятся к искусственному загрязнению:

А. Вулканические извержения

Б. Выхлопные газы автомобилей, смог.

В. Пыльные бури.

9.     Основные источники аэрозольных загрязнений:

А. Вулканические извержения Б. Космическая пыль. В. ТЭЦ.

10.      Для того чтобы справиться с проблемой загрязнения атмосферы, необходимо:

А. Перейти на новые, более чистые источники энергии.

Б. Применять газоулавливающие установки.

В. Закрыть предприятия загрязняющие среду.

11.       С помощью каких мер можно решать проблему загрязнения воздуха в крупных городах России на данный момент времени:

А. Озеленение промышленных районов. Б. Переход на новые технологии. В. Сокращение промышленного производства.

Дополнительная часть

12.       Назовите организм, у которого физиологические процессы ускоряются в связи с повышением температуры окружающей среды:

А. Воробей.

Б. Кошка.

В. Гусеница бабочки капустной белянки.

Г. Камбала.

13.       Известно, что кислотные дожди — это осадки, содержащие серную и азотную кислоты, которые образуются в результате попадания в атмосферу оксидов серы и азота из труб промышленных предприятий.
Объясните, с чем связано воздействие кислотных дождей на природные экосистемы:

А. С изменением солнечной радиации.

Б. С образованием смога.

В. С увеличением озона в атмосфере.

14.       Аэрозоль — это:

А. Смесь воды и серной кислоты.

Б. Твердые и жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в атмосфере, обладающие малыми скоростями осаждения В. Токсические вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями в окружающую среду. Г. Все перечисленное. 15. Какие газы выделяются при извержении вулканов?

А. Сероводород. Б. Метан.

В. Фумаральные газы (сернистый, сероводород, С0₂, метан).

Ответы: 1 — А, 2 — В,3 — Б, 4- А, 5 — Б, 6 -А, 7-В, 8-Б, 9-В, 10-А, П-А, 12-В, 13-Б, 14-Б, 15-В.

 

 

 

Биотические, абиотические и антропогенные факторы » Біологія

Вспомните живые организмы, которые живут в определенной экосистеме, например в пустыне. К действию каких факторов им приходится приспосабливаться? Приведите примеры таких адаптаций для живых организмов из разных групп.

Экологические факторы

Организмы подвергаются действию различных факторов среды — экологических факторов, которые по своей природе могут быть абиотическими, биотическими и антропогенными (рис. 49.1). Для того чтобы адаптироваться к соответствующей среде обитания, живым организмам необходимо выработать приспособления, предотвращающие негативное влияние таких факторов.

Экологические факторы

Влияние экологических факторов на живые организмы

Относительно любого фактора среды живые организмы обладают так называемым диапазоном устойчивости (толерантности). Если интенсивность фактора выходит за пределы толерантности, живые организмы погибают. Так, если слон попадет в местность с температурой воздуха -20 °С, то он достаточно быстро погибнет. Поэтому организмы стремятся жить в условиях, к которым они лучше приспособлены и где факторы не выходят за пределы толерантности. Такие условия называют биологическим оптимумом для определенного вида организмов.

Абиотический (низкая температура)

Биотический (хищник)

Антропогенный (загрязнение)

Рис. 49.1. Экологические факторы

Большинство экологических факторов меняются независимо друг от друга. И довольно трудно подобрать место обитания так, чтобы все факторы были в пределах биологического оптимума. Поэтому нередко какие-то из факторов влияют на живые организмы критичнее других. Фактор, который больше всего влияет на выживание, называют ограничивающим (лимитирующим). Лимитирующими факторами могут быть температура, давление, соленость воды, хищники и др.

Организмы подвержены влиянию различных факторов среды — экологических факторов, которые по своей природе могут быть абиотическими, биотическими и антропогенными. Организмы стремятся избегать воздействия негативных факторов и жить в условиях, к которым они лучше приспособлены. Такие условия называют биологическим оптимумом для определенного вида организмов.

Проверьте свои знания

1. Что такое экологические факторы? 2. На какие группы делят экологические факторы? 3. На конкретных примерах объясните, как влияют антропогенные факторы на экосистемы. 4*. Какие условия будут биологическим оптимумом для вида организмов? Объясните на конкретном примере. 5*. На конкретном примере покажите, что такое лимитирующие факторы.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Классификация факторов среды — Роева Н.Н. Экология

Н.Н. Роева
Экология
Учебно-практическое пособие. – М.: МГУТУ, 2005

5.1. Классификация факторов среды

Экологические факторы классифицируются по нескольким критериям.

Внешние факторы ‑ воздействуют на организм, популяцию, экосистему, но не испытывают непосредственного обратного действия: температура, атмосферное давление, скорость ветра, солнечная радиация.

Внутренние факторы ‑ связаны со свойствами самой экосистемы и образуют ее состав: численность популяций, пища, количество биогенов, состав воздуха, воды и т.д.

Очень важно оценить значимость факторов, выделить главные и второстепенные. Главные факторы ‑ пища, вода, воздух, температура, свет ‑ определяются как условия существования. Без этих факторов невозможна жизнь и развитие живого организма. Другие факторы, действующие не обязательно постоянно, но влияющие на развитие, интенсивность жизнедеятельности и распространение видов, называют факторами воздействия.

Среди экологических факторов наибольшее значение имеют факторы, характеризующие доступность для организма различных форм вещества и энергии. Эти факторы называются ресурсами: ресурсы воды, энергии, света, кислорода, минеральной и органической пищи.

По природе и характеру действия факторы среды подразделяются на биотические, абиотические и антропогенные.

Биотические факторы ‑ это прямые или опосредованные воздействия других организмов, населяющих среду обитания данного организма. Все биотические факторы обусловлены внутривидовыми (внутрипопуляционными) и межвидовыми взаимодействиями.

Внутривидовые факторы ‑ контакты между членами одной семьи, группы, стада, популяции одного вида (отношение полов, размножение, уход за потомством, взаимопомощь или, наоборот, конкуренция и т.д.).

Межвидовые факторы ‑ контакты между особями разных видов (разнообразные пищевые связи, межвидовая конкуренция, паразитизм и т.п.).

Исходя из сказанного к биотическим факторам относится вся совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие.

Абиотические факторы ‑ это факторы неорганической (неживой) природы: свет, температура, влажность, давление, агрегатное состояние самой среды, химический состав среды, концентрация веществ в ней. К абиотическим факторам относят такие факторы, как физические поля (гравитационное, магнитное), ионизирующая и проникающая радиация, суточные и сезонные изменения в природе.

Так, сеет необходим (видимая область спектра А=400-760 нм) для прохождения процесса фотосинтеза, в результате чего энергия Солнца продуцентами превращается в энергию химических связей органических веществ: 6СО₂ + 6Н₂О + гш = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂. Фотосинтез ‑ это единственный биологический процесс, который обеспечивает все живые организмы доступной химической энергией. Таким образом, для подавляющего большинства живых существ на Земле главным источником биологически используемой энергии являются солнечный свет и пища, в органических веществах которой аккумулирована солнечная энергия. Ресурс солнечной энергии практически неисчерпаем.

Вода является необходимым условием существования живых организмов, поскольку все физиологические процессы идут в водных растворах. При обезвоживании живых организмов они погибают (например, при обезвоживании организма человека на 12% он умирает). Содержание воды в активно функционирующих клетках – 70-80%. По выражению известного физиолога К.Шмидта-Нильсона (1982), «в самом общем виде живой организм можно описать как водный раствор, заключенный в оболочку ‑ поверхность тела».

Воздух необходим для функционирования большинства живых организмов, поскольку кислород воздуха (содержание кислорода в сухом воздухе ‑ 20,95%) используется в процессе клеточного дыхания, в результате которого организм получает необходимую для жизни энергию.

Содержащийся в воздухе углекислый газ необходим для осуществления фотосинтеза.

Почва ‑ наружный слой земной коры, разрыхленный физическим и химическим выветриванием и сформированный при участии микроорганизмов. Свойства почвы (физическая структура, механический и химический состав, рН, содержание органических веществ, аэрация, влагоемкость и увлажненность) определяют само существование высших и низших растений, многих животных. Жизненно необходимый обмен минеральными веществами между биосферой и неорганическим миром проходит именно в почве.

Температура. Возможность прохождения биохимических процессов в значительной степени зависит от температуры. Оптимальная температура для всех живых систем находится в пределах 15-35° С; минимальная температура = 0^о С, максимальная — не превышает 50° С.

Антропогенные факторы — порождены деятельностью человека (изъятие природных ресурсов, изменение ландшафтов, загрязнение природной среды, техногенные и нетехногенные факторы).

Преобладающая часть антропогенных факторов, связанная с производством, с применением техники, машин, строительства, носит название техногенных факторов. Нетехногенная часть антропогенных факторов связана с бытом и поведением человека в природе (свалки бытовых отходов, мусора, последствия «активного отдыха» и т.д.).

Границы между биотическими, абиотическими и антропогенными факторами условны, и некоторые абиотические факторы имеют биогенное или техногенное происхождение (состав воздуха, качество воды, свойства почвы и т.д.).

Все перечисленные факторы действуют на живые организмы экосистемы одновременно. Степень присутствия или отсутствия каждого из них существенно отражается на жизнеспособности организмов, но неодинаково действует на разные виды. Это сильно влияет на экосистему в целом.

Биотические и антропогенные силы соперничают с климатическими/абиотическими факторами в определении роста и приспособленности глобальной популяции растений

Множественные одновременные изменения окружающей среды, климатических/абиотических факторов, взаимодействующих видов и прямого влияния человека влияют на естественные популяции и, следовательно, на биоразнообразие, экосистемные услуги и эволюционные траектории. Определение того, различаются ли масштабы воздействия абиотических, биотических и антропогенных факторов на население, с учетом их прямого воздействия и воздействия, опосредованного другими факторами, позволило бы нам лучше предсказывать судьбы популяций и разрабатывать стратегии смягчения последствий.Мы составили 644 парных значения темпа роста популяции ( λ ) из высоких и низких уровней идентифицированного драйвера из демографических исследований наземных растений. Среди абиотических факторов наибольшее влияние на λ оказывали взаимодействия с соседними растениями, естественные нарушения (не климатические) и среди биотических факторов. . Для подмножества исследований, в которых измерялись как среднее значение, так и изменчивость фактора, λ был немного более чувствительным к 1 стандартному отклонению изменения абиотических факторов по сравнению с биотическими факторами, но чувствительность к биотическим факторам все еще была существенной.Аналогичные величины воздействия абиотических/биотических/антропогенных факторов действуют для растений разных форм роста, для разных широтных зон и для биомов, характеризующихся более суровыми или более мягкими абиотическими условиями, что позволяет предположить, что все 3 фактора оказывают одинаковое воздействие в различных контекстах. Таким образом, наилучшая доступная информация об интегрированном влиянии факторов на все демографические показатели не дает оснований для игнорирования факторов любого из этих трех типов при прогнозировании экологических и эволюционных реакций популяций и биоразнообразия на изменения окружающей среды.

Ключевые слова: антропогенные воздействия; изменение климата; экологический драйвер; темпы роста населения; взаимодействия видов.

Абиотические, биотические и антропогенные факторы, влияющие на присутствие грибов…

Понимание экологии микробиомов в системах распределения питьевой воды является наиболее важным понятием в обеспечении безопасной питьевой водой. В системах распределения питьевой воды обитает различная микробиота, несмотря на усилия, предпринятые для улучшения инфраструктуры водоснабжения в водном хозяйстве, особенно в развивающихся странах.Перебои в подаче воды, длительное время хранения воды, низкое давление воды и загрязненная исходная вода являются одними из многих факторов, ответственных за плохое качество питьевой воды, влияющее на здоровье людей. Целью данного исследования было изучение микробного разнообразия и структуры в пробах воды, отобранных из исходной воды, очищенной воды, водоемов и бытовых точек потребления (кранов). Для анализа структуры микробного сообщества использовалась технология высокопроизводительного секвенирования Illumina путем нацеливания на область V4 гена 16S рРНК и область V1–V3 гена 18S рРНК.Proteobacteria, за которыми следуют Firmicutes, Bacteroidetes и Actinobacteria, были основными доминирующими таксонами. Гаммапротеобактерии также доминировали среди других классов протеобактерий во всех точках отбора проб. Роды условно-патогенных бактерий, такие как Pseudomonas, Legionella, Klebsiella, Escherichia и Actinobacteria, а также эукариотические микробы, такие как Cryptosporidium, Hartmannella, Acanthamoeba, Aspergillus и Candida, также были многочисленными таксонами, обнаруженными вдоль систем распределения. На смещение структуры микробного сообщества от источника к месту использования повлияли такие основные факторы, как остаточный хлор, прерывистое водоснабжение и длительное хранение в домашнем хозяйстве. Сложная микробиота, обнаруженная в разных местах отбора проб в этом исследовании, вызывает проблемы с качеством питьевой воды, что в дальнейшем вызывает серьезные проблемы со здоровьем как человека, так и животных. Неэффективность очистки, неэффективность дезинфекции, плохое техническое обслуживание, утечка сточных вод и других бытовых отходов — это лишь немногие из многих других факторов, ответственных за ухудшение качества питьевой воды в этом исследовании, подвергающих здоровье высокому риску. Результаты этого исследования предоставляют важную и базовую информацию для понимания микробного профиля питьевой воды вдоль источников воды и систем распределения.Кроме того, знание микробного профиля поможет разработать надлежащие подходы к обеспечению качества воды.

Биотические и абиотические факторы, прогнозирующие глобальное распространение и плотность популяции инвазивного крупного млекопитающего

1

Франклин, Дж. Картирование распространения видов: пространственный вывод и прогноз . (Издательство Кембриджского университета, 2009 г.).

2

Гриннелл, Дж. Нишевые отношения калифорнийского трэшера. Аук 34 , 427–433 (1917).

Google Scholar

3

Макартур, Р. Х. In Population Biology and Evolution (изд. Р. К. Левонтин) 159–186 (Syracuse University Press, 1968).

4

Hutchinson, G. E. Заключительные замечания. Колд-Спринг-Харбор Симпозиум по количественной биологии 22 , 415–427 (1957).

Google Scholar

5

Браун, Дж. Х.Макроэкология: прогресс и перспективы. Oikos 87 , 3–14 (1999).

Google Scholar

6

Элит, Дж. и Литвик, Дж. Р. Модели распространения видов: экологическое объяснение и предсказание в пространстве и времени. Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики 40 , 677–697 (2009).

Google Scholar

7

Браун, Дж.Х., Мелман, Д. В. и Стивенс, Г. К. Пространственные вариации численности. Экология 76 , 2028–2043 (1995).

Google Scholar

8

Рэндин, С. Ф., Жаккар, Х., Виттоз, П., Йоккоз, Н. Г. и Гисан, А. Землепользование улучшает пространственные прогнозы обилия горных растений, но не присутствия-отсутствия. Journal of Vegetation Science 20 , 996–1008 (2009).

Google Scholar

9

Пирсон Р.Г. и Доусон, Т. П. Прогнозирование воздействия изменения климата на распространение видов: полезны ли модели биоклиматической оболочки? Глобальная экология и биогеография 12 , 361–371 (2003).

Google Scholar

10

Бентон, М. Дж. Красная Королева и придворный шут: видовое разнообразие и роль биотических и абиотических факторов во времени. Наука 323 , 728–732 (2009).

ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Google Scholar

11

Винс, Дж.J. Ниша, биогеография и взаимодействие видов. Философские труды Лондонского королевского общества B: Биологические науки 366 , 2336–2350 (2011).

Google Scholar

12

Ван дер Путтен, У. Х., Масель, М. и Виссер, М. Э. Прогнозирование реакции распространения и численности видов на изменение климата: почему важно учитывать биотические взаимодействия на всех трофических уровнях. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 365 , 2025–2034 (2010).

Google Scholar

13

Meier, E. S. et al. Биотические и абиотические переменные демонстрируют небольшую избыточность в объяснении распределения видов деревьев. Экография 33 , 1038–1048 (2010).

Google Scholar

14

Guisan, A. & Thuiller, W. Прогнозирование распространения видов: предложение не только простых моделей среды обитания. Ecology Letters 8 , 993–1009 (2005).

Google Scholar

15

Wisz, M. S. et al. Роль биотических взаимодействий в формировании распределения и реализованных совокупностей видов: значение для моделирования распределения видов. Biological Reviews 88 , 15–30 (2013).

Google Scholar

16

Лич, К., Монтгомери, В. И. и Рейд, Н. Моделирование влияния биотических факторов на модели распределения видов. Экологическое моделирование 337 , 96–106 (2016).

Google Scholar

17

Андерсон, Р. П. Когда и как следует учитывать биотические взаимодействия в моделях ниш и распределения видов? Journal of Biogeography , doi: 10. 1111/jbi.12825 (2016).

18

Секстон, Дж. П., Макинтайр, П. Дж., Ангерт, А. Л. и Райс, К. Дж. Эволюция и экология пределов ареала видов. Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики 40 , 415–436 (2009).

Google Scholar

19

Мелис, К. и др. Хищничество оказывает большее влияние в менее продуктивной среде: разнообразие косуль, Capreolus capreolus, плотность популяции по всей Европе. Глобальная экология и биогеография 18 , 724–734 (2009).

Google Scholar

20

Пасанен-Мортенсен, М., Пюйконен, М. и Эльмхаген, Б. Там, где преобладают рыси, лисы проиграют – ограничение мезохищника в Евразии. Глобальная экология и биогеография 22 , 868–877 (2013).

Google Scholar

21

Boulangeat, I., Gravel, D. & Thuiller, W. Учет расселения и биотических взаимодействий для выявления движущих сил распределения видов и их численности. Ecology Letters 15 , 584–593 (2012).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

22

Сандерсон, Э.В. и др. Человеческий след и последний из дикой природы. Bioscience 52 , 891–904 (2002).

Google Scholar

23

Лоранс В.Ф., Сэйер Дж. и Кассман К.Г. Расширение сельского хозяйства и его влияние на тропическую природу. Тенденции в экологии и эволюции 29 , 107–116 (2014).

Google Scholar

24

Ньюболд, Т.и другие. Глобальное воздействие землепользования на местное наземное биоразнообразие. Природа 520 , 45–50 (2015).

ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Google Scholar

25

Александратос, Н. и Бруинсма, Дж. Мировое сельское хозяйство к 2030/2050 гг.: редакция 2012 г. . (Рабочий документ ЕСА № 12-03, Рим, ФАО, 2012 г. ).

26

Грин, Р. Э., Корнелл, С. Дж., Шарлеманн, Дж. П. и Балмфорд, А. Сельское хозяйство и судьба дикой природы. Наука 307 , 550–555 (2005).

ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Google Scholar

27

Бенгтссон Дж., Анстрём Дж. и Вейбулл А.-К. Влияние органического сельского хозяйства на биоразнообразие и изобилие: метаанализ. Журнал прикладной экологии 42 , 261–269 (2005).

Google Scholar

28

Mack, R. N. et al. Биотические инвазии: причины, эпидемиология, глобальные последствия и контроль. Экологические приложения 10 , 689–710 (2000).

Google Scholar

29

Пармезан, К. и др. Эмпирические взгляды на границы видов: от традиционной биогеографии к глобальным изменениям. Oikos 108 , 58–75 (2005).

Google Scholar

30

Петерсон А. Т. Прогнозирование географии инвазий видов с помощью моделирования экологических ниш. Ежеквартальный обзор биологии 78 , 419–433 (2003).

Google Scholar

31

Фисетола, Г. Ф., Туиллер, В. и Мио, К. Прогноз и подтверждение потенциального глобального распространения проблематичного чужеродного инвазивного вида — американской лягушки-быка. Разнообразие и распространение 13 , 476–485 (2007).

Google Scholar

32

Санчес-Фернандес, Д., Лобо, Дж. М. и Эрнандес-Манрике, О. Л. Модели распространения видов, которые не включают глобальные данные, искажают потенциальное распространение: тематическое исследование с использованием иберийских плавунцов. Разнообразие и распространение 17 , 163–171 (2011).

Google Scholar

33

Каухала К. и Ковальчик Р. Вторжение енотовидной собаки Nyctereutes procyonoides в Европу: история колонизации, особенности ее успеха и угрозы местной фауне. Текущая зоология 57 , 584–598 (2011).

Google Scholar

34

Oliver, W.L.R. & Brisbin, I. In Свиньи, пекари и гиппопотамы: обзор состояния и план действий по сохранению (изд. W.L.R. Oliver) 179–195 (IUCN, 1993).

35

Oliver, W.L.R., Brisbin, I.L. & Takahashi, S. In Свиньи, пекари и гиппопотамы: обзор состояния и план действий по сохранению (под редакцией W.Л. Р. Оливер) 112–120 (МСОП, 1993).

36

Mayer, J. & Brisbin, I.L. Дикие свиньи: биология, ущерб, методы контроля и управления . (Саванна Ривер Сайт Эйкен, Южная Каролина, США, 2009 г.).

37

Баллари, С. А. и Барриос-Гарсия, М. Н. Обзор рациона дикого кабана Sus scrofa и факторов, влияющих на выбор корма в естественных и интродуцированных ареалах. Обзор млекопитающих 44 , 124–134 (2014).

Google Scholar

38

Лоу, С. , Browne, M., Boudjelas, S. & De Poorter, M. 1 00 самых опасных инвазивных чужеродных видов в мире: выборка из глобальной базы данных инвазивных видов . 1–12 (Окленд, Новая Зеландия, 2000 г.).

39

Барриос-Гарсия, М. Н. и Баллари, С. А. Воздействие дикого кабана (Sus scrofa) на интродуцированный и естественный ареал: обзор. Биологические вторжения 14 , 2283–2300 (2012).

Google Scholar

40

Куршан, Ф., Шапюи, Ж.-Л. и Паскаль, М. Захватчики млекопитающих на островах: воздействие, контроль и контроль воздействия. Biological Reviews 78 , 347–383 (2003).

Google Scholar

41

Бевинс С. Н., Педерсен К., Лутман М. В., Гидлевски Т. и Делиберто Т. Дж. Последствия, связанные с недавним расширением ареала неместных диких свиней. Биологические науки 64 , 291–299 (2014).

Google Scholar

42

Мелис, К. , Шафранска П.А., Енджеевска Б. и Бартон К. Биогеографические вариации плотности популяции кабана (Sus scrofa) в Западной Евразии. Журнал биогеографии 33 , 803–811 (2006).

Google Scholar

43

Данелл, К., Бергстрём, Р., Дункан, П. и Пастор, Дж. Экология крупных травоядных, динамика и сохранение экосистем . Том. 11 (издательство Кембриджского университета, 2006 г.).

44

Гонсалес-Салазар, К., Стивенс, К. Р. и Марке, П. А. Сравнение относительного вклада биотических и абиотических факторов как посредников в распространении видов. Экологическое моделирование 248 , 57–70 (2013).

Google Scholar

45

Фишер, Дж. Б., Уиттакер, Р. Дж. и Мали, Ю. И.Т., возвращайся домой: потенциальное суммарное испарение в географической экологии. Глобальная экология и биогеография 20 , 1–18 (2011).

Google Scholar

46

Сэндом, С. Дж., Хьюз, Дж. и Макдональд, Д. У. Укоренение для восстановления дикой природы: количественная оценка степени укоренения Sus scrofa дикого кабана в Шотландском нагорье. Экология восстановления 21 , 329–335 (2013).

Google Scholar

47

Вудалл, П. Ф. Распространение и динамика популяций динго (Canis familiaris) и диких свиней (Sus scrofa) в Квинсленде, 1945–1976 гг. Журнал прикладной экологии 20 , 85–95 (1983).

Google Scholar

48

Икес, К. Чрезмерное изобилие местных диких свиней (Sus scrofa) в низинных диптерокарповых тропических лесах полуостровной Малайзии Biotropica 33 , 682–690 (2001).

Google Scholar

49

Оливер, В. и Фрузински, Б. В Biology of Suidae (ред. Р.H. Barrett & F. Spitz) 93–116 (Национальный институт агрономических исследований, Кастане, Франция, 1991).

50

Енжеевская Б., Енджеевский В., Буневич А. Н., Мильковский Л., Красинский З. А. Факторы, формирующие плотность населения и темпы роста копытных в Беловежской первобытной пуще (Польша и Беларусь) в XIX и XX вв. веков. Acta Theriologica 42 , 399–451 (1997).

Google Scholar

51

Корбетт, Л.Хищничество динго или конкуренция буйволов регулируют популяции диких свиней в австралийских влажно-сухих тропиках? Экспериментальное исследование. Исследование дикой природы 22 , 65–74 (1995).

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

52

Ильза, Л. М. и Хеллгрен, Э. К. Разделение ресурсов в симпатрических популяциях ошейниковых пекари и диких свиней в южном Техасе. Journal of Mammology 76 , 784–799 (1995).

Google Scholar

53

Desbiez, A.L.J., Santos, S. A., Keuroghlian, A. & Bodmer, R.E. Разделение ниши между белогубыми пекари (Tayassu pecari), ошейниковыми пекари (Pecari tajacu) и дикими свиньями (Sus scrofa). Journal of Mammology 90 , 119–128 (2009).

Google Scholar

54

Габор, Т. М., Хеллгрен, Э. К. и Сильви, Н.J. Многоуровневое разделение местообитаний у симпатрических особей. Журнал управления дикой природой 65 , 99–110 (2001).

Google Scholar

55

Оливейра-Сантос, Л. Г., Дорацио, Р. М., Томас, В. М., Мурао, Г. и Фернандес, Ф. А. Нет доказательств интерференционной конкуренции между инвазивной дикой свиньей и двумя местными видами пекари в неотропическом водно-болотном угодье. Журнал тропической экологии 27 , 557–561 (2011).

Google Scholar

56

Лоутан, А. М., Доак, Д. Ф. и Ангерт, А. Л. Где и когда взаимодействия видов устанавливают границы ареала? Тенденции в экологии и эволюции 30 , 780–792 (2015).

Google Scholar

57

McClure, M.L. et al. Моделирование и картирование вероятности появления инвазивных диких свиней на территории Соединенных Штатов. PLoS ONE 10 , e0133771 (2015).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

58

Massei, G. et al. Популяция диких кабанов растет, количество охотников уменьшается? Обзор тенденций и последствий для Европы. Наука о борьбе с вредителями 71 , 492–500 (2015).

ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Google Scholar

59

Хонда, Т.Факторы окружающей среды, влияющие на распространение диких кабанов, пятнистых оленей, азиатских черных медведей и японских макак в центральной Японии, что может привести к конфликту между человеком и дикой природой. Исследование млекопитающих 34 , 107–116 (2009).

Google Scholar

60

Морель К. , Фаттеберт Дж., Менгал К. и Лежен П. Вторжение или повторная колонизация? Модели и факторы расширения популяции диких кабанов в бельгийских агроэкосистемах. Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда 222 , 267–275 (2016).

Google Scholar

61

Oliver, W. & Leus, K. Sus scrofa. Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП, 2008 г.: e.T41775A10559847 . 10.2305/IUCN.UK.2008.RLTS.T41775A10559847.en. (2008).

62

Годсо В., Франклин Дж. и Бланше Ф.Г. Влияние биотических взаимодействий на распространение смоделированных видов может быть замаскировано градиентами окружающей среды. Экология и эволюция 7 , 654–664 (2017).

Google Scholar

63

Ripple, W. J. et al. Статус и экологические последствия крупнейших хищников мира. Наука 343 , 1241484 (2014).

Google Scholar

64

Спенсер, П. Б. и Хэмптон, Дж. О. Незаконное перемещение и генетическая структура диких свиней в Западной Австралии. Journal of Wildlife Management 69 , 377–384 (2005).

Google Scholar

65

Скьюс О. и Якшич Ф. М. История интродукции и современного распространения европейского кабана (Sus scrofa) в Чили. Mastozoología Neotropical 22 , 113–124 (2015).

Google Scholar

66

Гипсон П.С., Главачик Б.и Бергер, Т. Расширение ареала диких свиней в центральной части Соединенных Штатов. Общество дикой природы (США) (1998).

67

Брук, Р. К. и ван Бист, Ф. М. Распространение диких кабанов и восприятие риска в центральных канадских прериях. Бюллетень Общества дикой природы 38 , 486–494 (2014).

Google Scholar

68

Педроса Ф., Салерно Р., Падилья Ф. В. Б. и Галетти М.Текущее распространение инвазивных диких свиней в Бразилии: экономические последствия и экологическая неопределенность. Natureza & Conservação 13 , 84–87 (2015).

Google Scholar

69

Лемель, Дж., Труве, Дж. и Седерберг, Б. Изменения в ареале и поведении европейского дикого кабана Sus scrofa в Швеции. Биология дикой природы 9 , 29–36 (2003).

Google Scholar

70

Локвуд, Дж.Л., Кэсси П. и Блэкберн Т. Роль давления пропагулы в объяснении инвазий видов. Тенденции в экологии и эволюции 20 , 223–228 (2005).

Google Scholar

71

Сакаи А.К. и др. Популяционная биология инвазионного вида. Ежегодный обзор экологии и систематики 32 , 305–332 (2001).

Google Scholar

72

Уоррен, Р. Дж., Бан, В. и Брэдфорд, М.А. Взаимодействие между давлением пропагулы, пригодностью среды обитания и размножением в зависимости от плотности при инвазии видов. Oikos 121 , 874–881 (2012).

Google Scholar

73

Сайферт, М. М., Смит, М. Дж. и Кумс, Д. А. Влияние смещения выборки и сложности модели на прогностическую эффективность моделей распределения видов MaxEnt. PLoS ONE 8 , e55158 (2013).

ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

74

Барбе-Массин М., Жиге Ф., Альберт С. Х. и Туиллер В. Выбор псевдоотсутствий для моделей распространения видов: как, где и сколько? Методы экологии и эволюции 3 , 327–338 (2012).

Google Scholar

75

Kramer-Schadt, S. et al. Важность исправления систематической ошибки выборки в моделях распределения видов MaxEnt. Разнообразие и распространение 19 , 1366–1379 (2013).

Google Scholar

76

Адлер, Г. Х. и Левинс, Р. Островной синдром в популяциях грызунов. Quarterly Review of Biology 69 , 473–490 (1994).

КАС Google Scholar

77

Кребс С. Дж., Келлер Б. Л. и Тамарин Р. Х. Популяционная биология Microtus: демографические изменения в изменчивых популяциях M.ochrogaster и M. pennsylvanicus в южной Индиане. Экология 50 , 587–607 (1969).

Google Scholar

78

Лобо, Дж. М., Хименес-Вальверде, А. и Хортал, Дж. Неопределенный характер отсутствия и его важность в моделировании распространения видов. Экография 33 , 103–114 (2010).

Google Scholar

79

МСОП.Красный список исчезающих видов МСОП. Версия 2014.1. http://www.iucnredlist.org. Скачано 26 февраля 2016 г. (2014 г.).

80

Команда Google Earth Engine. Google Earth Engine: платформа геопространственного анализа планетарного масштаба. https://earthengine.google.com/. (2016).

81

Hawkins, B. A. et al. Энергия, вода и широкомасштабные географические модели видового богатства. Экология 84 , 3105–3117 (2003).

Google Scholar

82

Винс, Дж.Дж. и др. Нишевый консерватизм как новый принцип в экологии и биологии сохранения. Ecology Letters 13 , 1310–1324 (2010).

Google Scholar

83

Винс, Дж. Дж. и Грэм, К. Х. Нишевый консерватизм: интеграция эволюции, экологии и биологии сохранения. Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики 36 , 519–539 (2005).

Google Scholar

84

Александр, Дж. М. и Эдвардс, П.Дж. Ограничения ниши и границ ареала чужеродных видов. Oikos 119 , 1377–1386 (2010).

Google Scholar

85

Фитцпатрик, М. К., Велцин, Дж. Ф., Сандерс, Н. Дж. и Данн, Р. Р. Биогеография ошибки прогноза: почему введенный ареал огненного муравья завышает его естественный ареал? Глобальная экология и биогеография 16 , 24–33 (2007).

Google Scholar

86

Мау-Кримминс, Т.М., Шуссман, Х. Р. и Гейгер, Э. Л. Можно ли в достаточной мере предсказать ареал вторжения вида, используя только данные о естественном ареале?: Любовник Лемана (Eragrostis lehmanniana) на юго-западе США. Экологическое моделирование 193 , 736–746 (2006).

Google Scholar

87

Лу, С. Э., Налли, Р. М. и Лейк, П. Прогнозирование ареала инвазии грязевых улиток в Новой Зеландии: сравнение моделей с использованием естественных и заселенных ареалов. Экологические приложения 17 , 181–189 (2007).

Google Scholar

88

Брунниманн, О. и Гисан, А. Прогнозирование текущих и будущих биологических вторжений: значение имеют как местные, так и захваченные ареалы. Biology Letters 4 , 585–589 (2008).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

89

Бомонт, Л. Дж.и другие. Различные климатические оболочки среди инвазивных популяций могут привести к недооценке текущих и будущих биологических инвазий. Разнообразие и распространение 15 , 409–420 (2009).

Google Scholar

90

Команда разработчиков QGIS. QGIS 2.14.3 Географическая информационная система. Open Source Geospatial Foundation Project . http://qgis.osgeo.org. (2016).

91

R. R: язык и среда для статистических вычислений, версия 3. 2.3. R Фонд статистических вычислений. Вена, Австрия. (Основная группа разработчиков, 2016 г.).

92

Schielzeth, H. Простые средства улучшения интерпретируемости коэффициентов регрессии. Методы экологии и эволюции 1 , 103–113 (2010).

Google Scholar

93

Бернхэм, К. П. и Андерсон, Д. Р. Выбор модели и мультимодельный вывод: практический информационно-теоретический подход .Второе издание (Springer Verlag, 2002 г.).

94

Доэрти, П. Ф., Уайт, Г. К. и Бернхэм, К. П. Сравнение построения моделей и стратегий выбора. Журнал орнитологии 152 , 317–323 (2012).

Google Scholar

95

Лукач, П. М., Бернхэм, К. П. и Андерсон, Д. Р. Предвзятость выбора модели и парадокс Фридмана. Летопись Института статистической математики 62 , 117–125 (2010).

MathSciNet МАТЕМАТИКА Google Scholar

96

Мерто, П. А. Применение нескольких методов выбора переменных к реальным экологическим данным. Ecology Letters 12 , 1061–1068 (2009).

Google Scholar

97

Бойс М.С., Вернье П.Р., Нильсен С.Е. и Шмигелов Ф.К. Оценка функций выбора ресурсов. Экологическое моделирование 157 , 281–300 (2002).

Google Scholar

98

ESRI. ArcGIS Desktop: Версия 10.3.1 Институт экологических систем, Редлендс, Калифорния, США. (2015).

99

Гейссер Х. и Рейер Х.-у. Влияние пищи и температуры на плотность популяции кабана Sus scrofa в Тургау (Швейцария). Журнал зоологии 267 , 89–96 (2005).

Google Scholar

100

Морель, К.и Лежен, П. Сезонные вариации распределения Sus scrofa диких кабанов в сельскохозяйственных ландшафтах: подход к моделированию распределения видов. Европейский журнал исследований дикой природы 61 , 45–56 (2015).

Google Scholar

101

Свейцер, Р. А. Последствия сохранения диких свиней в островных и материковых экосистемах и тематическое исследование распространения диких свиней в Калифорнии. Материалы 18-й конференции по позвоночным вредителям 18 26–34 (1998).

Google Scholar

102

Fleming, P. J. et al. В хищниках Австралии: прошлое, настоящее и будущее (редакторы AS Glen & CR Dickman) (CSIRO Publishing, 2014).

103

Трабукко, А. и Зомер, Р. Геопространственная база данных глобального водного баланса почвы. Консорциум CGIAR по пространственной информации. Опубликовано в Интернете, доступно на GeoPortal CGIARCSI по адресу http://cgiar-csi.org (2010 г.).

104

Вельцин, Дж.Ф. и др. Оценка реакции наземных экосистем на возможные изменения осадков. Bioscience 53 , 941–952 (2003).

Google Scholar

105

Massei, G. , Genov, P., Staines, B. & Gorman, M. Смертность диких кабанов, Sus scrofa, в районе Средиземноморья в зависимости от пола и возраста. Журнал зоологии 242 , 394–400 (1997).

Google Scholar

106

Гровс, К.P. Предки свиней: таксономия и филогения рода Sus. 1–96 (кафедра предыстории Австралийского национального университета, 1981 г.).

107

Бибер, К. и Руф, Т. Динамика популяции дикого кабана Sus scrofa: экология, эластичность скорости роста и последствия для управления потребителями бобовых ресурсов. Журнал прикладной экологии 42 , 1203–1213 (2005).

Google Scholar

Данные дриад — Биотические и антропогенные силы соперничают с климатическими/абиотическими факторами в определении роста и приспособленности глобальной популяции растений

Множественные одновременные изменения окружающей среды, климатических/абиотических факторов, взаимодействующих видов и прямого влияния человека влияют на естественные популяции и, следовательно, на биоразнообразие, экосистемные услуги и траектории эволюции. Определение того, различаются ли масштабы воздействия абиотических, биотических и антропогенных факторов на население, с учетом их прямого воздействия и воздействия, опосредованного другими факторами, позволило бы нам лучше предсказывать судьбы популяций и разрабатывать стратегии смягчения последствий. Мы собрали 644 парных значения скорости роста популяции (лямбда) от высоких и низких уровней идентифицированного драйвера из демографических исследований наземных растений. Среди абиотических факторов наибольшее влияние на лямбда оказывали естественные нарушения (не климатические) и среди биотических факторов взаимодействия с соседними растениями.Однако, когда драйверы были объединены в три основных типа, их среднее влияние на лямбда не отличалось. Для подмножества исследований, в которых измерялись как среднее значение, так и изменчивость фактора, лямбда была более чувствительна к одному стандартному отклонению изменения абиотических факторов по сравнению с биотическими факторами, но чувствительность к биотическим факторам все же была существенной. Аналогичные величины воздействия абиотических/биотических/антропогенных факторов действуют для растений разных форм роста, для разных широтных зон и для биомов, характеризующихся более суровыми или более мягкими абиотическими условиями, что позволяет предположить, что все три фактора оказывают одинаковое воздействие в различных контекстах.Таким образом, наилучшая доступная информация об комплексном влиянии факторов на все демографические показатели не дает никаких оснований для игнорирования факторов любого из этих трех типов при прогнозировании экологических и эволюционных реакций популяций и биоразнообразия на изменения окружающей среды.

Основные данные состоят из пар оценок скорости роста популяции наземных растений, одна из которых относится к относительно высокому, а другая к относительно низкому уровню идентифицированного экологического фактора (т.д., такой фактор, как климат, почва, взаимодействие с конкурентами, травоядными, патогенами или опылителями, антропогенное воздействие). Эти оценки были взяты из опубликованных исследований. При наличии также включаются уровни фактора окружающей среды, а также метаданные с каждого сайта (например, ссылка на публикацию, название вида, географическое положение и т. д.).

Набор данных S1 включает полные данные, извлеченные из источников данных; см. <Необработанные оценки лямбда.xlsx>

Набор данных S2 включает все данные, использованные в статистическом анализе, на основе полных данных из набора данных S1; см. <Данные для анализа.XLX>

Файл содержит полные ссылки на статьи в наборах данных S1 и S2.

Наборы данных представлены в виде файла Excel. Второй рабочий лист в каждом файле описывает, что представляет каждый столбец в первом листе данных.

Национальный научный фонд, награда: DEB 1242558 и DEB 1753980.

Ветенскапсрадет

Программа стратегических экологических исследований и разработок, награда: W912HQ18C0101

Svenska Forskningsrådet Formas

Danmarks Frie Forskningsfond

Биотические и абиотические эффекты населенных пунктов на границе дикой природы и города | БиоНаука

» data-legacy-id=»sec1″> Биотические вторжения в WUI

Поселение людей в ЗПИ значительно облегчает интродукцию видов — как местных, так и экзотических растений и, в меньшей степени, животных — в окружающий ландшафт.Деятельность человека в ВПИ облегчает интродукцию растений в естественные зоны за счет создания краев с более высокой доступностью света (Парендес и Джонс, 2000 г.), что увеличивает нагрузку на побеги из жилых садов (Ралофф, 2003 г., Салливан и др., 2005 г., Гавьер-Пизарро и др., 2010a). ), садоводческие ландшафты (Рейхард и Гамильтон, 1997 г., Райхард и Уайт, 2001 г., Баскин, 2002 г.) и сброс садовых отходов (Батянофф и Франкс, 1998 г., Салливан и др., 2005 г.). Действительно, подавляющее большинство древесных инвазивных видов в Соединенных Штатах (82% из 235) были интродуцированы для озеленения (Reichard and Hamilton 1997).Нарушения на границе развития, которые часто вызывают абиотические изменения, такие как эрозия почвы (Роуз и Фэйрвезер, 1997) и повышенная доступность света (Парендес и Джонс, 2000), дают конкурентное преимущество видам растений, которые лучше приспособлены к этим условиям, и многие из них экзотика (Davis 2003). Таким образом, расселение людей в ЗПИ, являющееся уникальным случаем модификации человеком среды обитания, облегчает и поддерживает инвазии экзотических растений и распространение инвазивных аборигенов за счет сопряженных процессов: образования новых краев вместе с наличием пропагул (Алстон и Ричардсон 2006).Затем ростки могут распространяться либо естественными переносчиками (например, ветром или плодоядными птицами), либо антропогенными переносчиками, такими как сброс садовых отходов (Салливан и др., 2005 г.) или транспортными средствами.

Хотя инвазии находятся в центре внимания текущих экологических исследований, в относительно небольшом количестве исследований процесс инвазии изучался в WUI, но в тех, в которых он был, были обнаружены сильные ассоциации. Например, богатство экзотических видов растений значительно уменьшается по мере удаления от края поселения в небольшом лесу, окруженном районами WUI в национальном парке Столовая гора, недалеко от Кейптауна, Южная Африка (Alston and Richardson 2006).Некоторые инвазивные виды более многочисленны ближе к краю поселения (например, Ligustrum sinense и Quercus palustris ), а другие находятся в более нарушенных районах (например, Acacia longifolia и Pinus spp.). Аналогичные отношения между богатством экзотических видов и поселениями наблюдаются на местном уровне в Новой Зеландии (Салливан и др., 2005 г.) и Висконсине (Гавьер-Пизарро и др., 2010a), а также на региональном уровне в Соединенных Штатах (Гавьер-Пизарро и др.2010b). В прибрежных лесах на севере Новой Зеландии богатство экзотических видов значительно уменьшается по мере удаления от ближайшего дома и значительно увеличивается, когда в пределах 250 метров (м) от леса находится больше домов (Салливан и др., 2005). При этом обилие экзотических видов в лесах умеренно коррелирует с их обилием в близлежащих населенных пунктах, а состав экзотических видов в лесах и близлежащих к ним населенных пунктах сходен. Наконец, садовые отходы обнаружены в 45% образцов леса, находящихся в пределах 250 м от дома, и эти свалки содержат много экзотических видов, что подчеркивает роль садовых отходов как переносчика экзотических видов, распространяющихся в естественные экосистемы (Салливан и другие.2005). Связь между домами и инвазивными видами прослеживается и в более крупных регионах. На северо-востоке Соединенных Штатов богатство инвазивных экзотических видов растений на уровне округа наиболее сильно коррелировало с районом WUI, районом малонаселенной жилой застройки и увеличением плотности застройки с 1940 по 2000 год (Gavier-Pizarro et al. 2010b). Таким образом, WUI представляет собой комбинацию двух основных факторов, способствующих инвазивным видам: во-первых, относительно высокие уровни беспокойства, которые создают новые среды обитания, и, во-вторых, высокое давление пропагул, поскольку озеленение обеспечивает источники семян, которые легко рассеиваются птицами, ветром или садовыми отходами. .

Тесная взаимосвязь между WUI и распространением инвазивных видов особенно интересна, поскольку может существовать наследие землепользования, что предполагает задержку между началом вторжения и его широким проявлением, называемую долгом вторжения . В Висконсине нынешнее видовое богатство и процентное покрытие четырех экзотических видов более тесно связаны с моделями расселения ВПИ 1938 года, чем с современными моделями ВПИ (Gavier-Pizarro 2009). Таким образом, распространение инвазивных экзотических видов в нынешних ландшафтах является результатом пространственной модели расселения WUI около 70 лет назад, которая определила схему интродукции инвазивных видов.Такое наследие существует потому, что распространение экзотических видов из поселений ВПИ в естественные зоны не всегда начинается сразу после посадки экзотических видов (Reichard and White 2001), либо из-за ограниченных возможностей расселения и низких темпов роста популяции в начале вторжения, либо из-за распространенных неподходящих условий обитания. Однако внешне неинвазивные экзотические растения могут стать инвазивными спустя долгое время после их первоначального интродукции (Reichard and White 2001). Точный механизм, который вызывает это изменение, часто неизвестен (Raloff 2003), но это может быть изменение окружающей среды, эволюция или появление подходящего опылителя или распространителя семян (Reichard and White 2001).Например, три вида Ficus во Флориде, которые десятилетиями использовались в декоративных целях и не могли распространяться естественным путем, стали высокоинвазивными после интродукции трех экзотических видов аганоидных ос, которые являются их единственными опылителями в естественной среде обитания (Фрэнк и др., 1997). Таким образом, использование даже внешне безобидных экзотических видов для озеленения в поселениях ВПИ может представлять риск инвазии, поскольку инвазивность многих видов неизвестна или трудно предсказуема.

Исследования, описанные выше, показывают, что для лучшего понимания процесса биотических инвазий в ЗПИ (и для помощи в разработке управленческих и политических мер, сводящих инвазии к минимуму) дальнейшие исследования должны ответить на три вопроса: (1) Какова пространственная протяженность вторжений в области WUI — то есть, как далеко от поселений происходят вторжения? (2) Какие конкретные виды антропогенной деятельности способствуют биотическим инвазиям и можно ли их уменьшить? (3) Как наследие землепользования влияет на процесс вторжения?

» data-legacy-id=»sec3″> Утрата и фрагментация среды обитания

Утрата среды обитания — это преобразование естественных мест обитания в другие типы растительного покрова (например, поселения, сельское хозяйство), часто из-за использования земли человеком, но иногда и из-за естественных процессов. Фрагментация ландшафта — это распад нетронутой непрерывной среды обитания на более мелкие фрагменты (Fahrig 2003). Как утрата, так и фрагментация среды обитания оказывают сильное пагубное воздействие на виды растений и животных (Fahrig 2003).Утрата среды обитания сокращает пространство, доступное для видов растений и диких животных, уменьшает численность популяций диких животных и в конечном итоге может привести к истреблению и сокращению видового богатства. Фрагментация ограничивает перемещение организмов и материалов по ландшафтам через введенные барьеры другого типа земного покрова между ранее смежными областями одного и того же типа земного покрова (Эдвардс и др., 2004). Следовательно, фрагментация может разобрать метапопуляции (Hanski and Ovaskainen 2000), тем самым снижая способность популяций растений и диких животных к регенерации после нарушений и демографических потрясений, потому что пропагулы или особи из соседних популяций больше не могут перемещаться в нарушенную популяцию.Кроме того, фрагментация значительно увеличивает количество краевых местообитаний, что может повысить восприимчивость участков остаточной растительности к нарушениям и способствует интродукции и распространению инвазивных видов (Wiens 1992). В целом процесс замены природных экосистем поселениями часто приводит к ухудшению состояния природных ландшафтов и изменению биоразнообразия (McKinney, 2002).

Преобразование природных ландшафтов в зоны ВПИ в результате застройки пригородов связано с различной степенью утраты среды обитания и фрагментации ландшафта (Radeloff et al.2005b, Irwin and Bockstael 2007), в зависимости от пространственной конфигурации развития и его интенсивности (Gonzales-Abraham et al. 2007). Однако самый большой вклад в фрагментацию в ВПИ вносит не преобразование природных ландшафтов в жилье, которое в целом имеет ограниченную пространственную протяженность, а скорее развитие дорожной сети, которое сопровождает и часто предшествует заселению людей в районах ВПИ. (Форман и Александр, 1998 г., Хоубейкер и др., 2006 г.).

Пограничные и смешанные разработки могут быть связаны с различными уровнями утраты и фрагментации местообитаний. Пограничная застройка , в которой дома примыкают к дикой растительности, обычно характеризуется более плотной застройкой, чем смешанная застройка , в которой дома перемежаются в матрице естественной растительности. В общем приближении развитие интерфейса оказывает меньшее влияние на фрагментацию местообитаний, поскольку оно расположено на окраинах естественных экосистем и, как правило, более концентрировано. Напротив, при смешанной застройке фрагменты среды обитания больше, потому что дома расположены в матрице естественных экосистем.Таким образом, экологический след, связанный с каждым смешанным домом, больше, чем у промежуточного дома, потому что он окружен естественными экосистемами и требует, в среднем, более длинной подъездной дороги для соединения с основной дорожной сетью.

При рассмотрении влияния населенных пунктов на фрагментацию ландшафта важно учитывать как прямое, так и косвенное воздействие (Теобальд и др., 1997). Прямые последствия связаны с преобразованием естественной среды обитания в искусственную среду.Косвенные эффекты фрагментации возникают в результате процессов, связанных с деятельностью человека в диких землях вблизи населенных пунктов, таких как прореживание или вырубка растительности (для снижения риска пожаров), походы (которые по-разному влияют на виды диких животных; Steven et al. 2011), охота (схемы охоты). на них влияют модели жилья; Poudyal et al. 2008) и удаление отходов (например, садовый мусор, строительные материалы). Строительный эффект или буфер возмущения окружает каждое жилище (Теобальд и др., 1997), так что естественная среда обитания деградирует, даже если она не преобразована в искусственную среду.Таким образом, дома производят косвенный эффект фрагментации, больший, чем прямой эффект, вызванный преобразованием растительного покрова как таковым. Точно так же дорожные сети также характеризуются буфером возмущения, который увеличивает их влияние на окружающую природную среду (Форман и Александр, 1998, Хоубейкер и др., 2006). Дороги могут препятствовать стоку и вызывать эрозию, могут быть источником химического загрязнения (пыль, тяжелые металлы, питательные вещества, озон, свинец и соли против обледенения), могут способствовать световому и звуковому загрязнению, могут вызывать гибель диких животных и препятствовать перемещению фауны. Лоранс и соавт.2009).

» data-legacy-id=»sec5″> Сопоставление WUI

Различные процессы, посредством которых человеческое поселение в ЗПИ влияет на окружающие природные ландшафты, создают сложные проблемы для снижения или смягчения их пагубного воздействия.Прежде чем можно будет предпринять какое-либо такое управление, необходимо нанести на карту WUI и количественно определить его пространственное распределение в различных масштабах, от локального до глобального. Большинство существующих методов картографирования ВПИ основаны на его определении, ориентированном на пожары, то есть когда населенные пункты расположены рядом с горючими природными ресурсами, которые могут способствовать распространению лесных пожаров и, следовательно, могут представлять опасность для людей (Раделофф и др., 2005a, Теобальд и Romme 2007; см. дополнительные материалы). Однако, учитывая множество различных процессов, посредством которых человеческие поселения и деятельность влияют на окружающие природные ландшафты, однофокусных карт ВПИ, таких как карты, разработанные для борьбы с лесными пожарами, недостаточно для определения полного масштаба ВПИ.Существует потребность в более общем картографическом подходе, который мог бы учитывать границы раздела поселений и диких земель независимо от растительных характеристик диких земель. Многоочаговый подход к картированию ВПИ должен охватывать пространственные характеристики многих биотических и абиотических процессов, происходящих там, где населенные пункты окружены дикими землями. К сожалению, врожденные различия между этими процессами, их пространственные характеристики и их различное значение в разных ландшафтах в сочетании с отсутствием достаточных данных делают любой подход к картированию неполным.В качестве альтернативы, может быть более целесообразно нанести на карту каждый из этих процессов по отдельности, а затем объединить соответствующие отдельные карты в многоцелевую карту, которая обозначает след любого данного поселения и экосистему, в которую оно встроено. Тем не менее, наше ограниченное понимание фундаментальных экологических процессов, таких как распространение инвазивных видов и субсидируемая дикая природа, делает картирование даже однонаправленного WUI сложной задачей, и это представляет собой область исследований, в которой необходимо провести дополнительную работу.Наша способность отображать и впоследствии управлять ВПИ в масштабах, превышающих локальные, зависит от нашей способности расширить научное понимание биотических и абиотических процессов, посредством которых люди влияют на окружающую их природную среду.

» data-legacy-id=»sec7″> Выводы

WUI — это уникальная социально-экологическая зона, в которой населенные пункты примыкают к естественным или полуестественным экосистемам или смешиваются с ними, и это зона трения, в которой многочисленные биотические и абиотические процессы подвержены влиянию или даже стимулируются антропогенной деятельностью. Объединяя рассмотренные нами процессы, мы предполагаем, что развитие домов в ВПИ оказывает кумулятивное воздействие на окружающую природную экосистему и ее живую природу.Во-первых, заселение WUI вызывает потерю среды обитания, что уменьшает площадь, доступную для диких животных и абиотических экосистемных процессов, и фрагментирует среду обитания, тем самым изменяя поток материалов и организмов в ландшафте и снижая его устойчивость к нарушениям. Во-вторых, развитие ВПИ увеличивает масштабы взаимодействия человека и природы и, следовательно, способствует диффузионным процессам, таким как интродукция и распространение инвазивных видов, лесных пожаров и загрязняющих веществ из населенных пунктов и дорог в окружающий ландшафт.Эти процессы могут оказывать всеобъемлющее воздействие на жизнь людей и имущество, а также на растения, дикую природу и экосистемы.

Во всем мире люди все чаще строят дома в естественных и полуестественных экосистемах, а это означает, что в ближайшие десятилетия можно ожидать дальнейшего увеличения масштабов ВПИ и масштабов связанных с ним вредных процессов. Следовательно, нам нужны новые научные, управленческие и политические инструменты, которые могут помочь менеджерам уменьшить негативное воздействие следов поселений, чтобы ограничить и смягчить воздействие поселений ВПИ на экосистемы Земли.

Мы выражаем признательность за поддержку Северных и Скалистых горных исследовательских станций Лесной службы США и благодарим Патрисию Александр, Ван Буцик, Сару Картер, Роджера Хаммера, Дэйва Хелмерса, Кертиса Флатера, Грегорио Гавьера Писарро, Урса Гимми, Шарлотту Гонсалес Абрахам, Криса Гамильтона. , Todd Hawbaker, Adrian Lesak, Sebastian Martinuzzi, Miranda Mockrin, Anne Pidgeon, Alexia Sabor, Alex Syphard и Eric Wood за идеи и обсуждения.

«> Приведенные ссылки

, .

Роль особенностей среды обитания, нарушений и удаленности от предполагаемых исходных популяций в структурировании инвазий чужеродных растений на границе между городом и дикой природой на Кейп-полуострове, Южная Африка

132

 (стр. 

183

—

198

),  ,  ,  .

Моделирование распространения лесных пожаров: сравнительное исследование в Национальном лесу Гурон-Манисти, штат Мичиган, США

22

 (стр. 

174

—

183

).

Экологизация садоводства: новые кодексы поведения направлены на сдерживание инвазий растений

52

 (стр. 

464

—

471

),  .

Нашествие сорняков в окружающей среде на предгорьях юго-востока Квинсленда

107

 (стр. 

15

—

34

),  ,  .

Случайное расположение мест обработки топлива на границах дикой природы: метод перколяции

34

 (стр. 

164

—

173

),  ,  ,  ,  ,  ,  .

Резкие пространственные и количественные реакции избыточных лисиц на сокращение антропогенных ресурсов

47

 (стр. 

1262

—

1271

),  ,  ,  .

Экология популяции субсидируемых хищников: обыкновенные вороны в центральной части пустыни Мохаве, Калифорния

,

Journal of Arid Environments

,

2006

, том.

67

 (стр. 

248

—

261

),  ,  .

Домашние собаки на свободном выгуле ( Canis familiaris ) как хищники и жертвы в сельских районах Зимбабве: угроза конкуренции и болезней для крупных диких хищников

115

 (стр. 

369

—

378

).

Биотическая глобализация: угрожает ли конкуренция со стороны интродуцированных видов биоразнообразию?

,

BioScience

,

2003

, том.

53

 (стр. 

481

—

489

),  ,  ,  .

Влияние антропогенных изменений ландшафта на межпопуляционные перемещения пустынной черепахи ( Gopherus agassizii )

,

Conservation Genetics

,

2004

, vol.

5

 (стр. 

485

—

499

).

Влияние фрагментации среды обитания на биоразнообразие

,

Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики

,

2003

, том.

34

 (стр.

487

—

515

).

Использование топлива в соответствии с Национальным планом пожаротушения нацелено на границу между дикой природой и городом на западе США

106

стр.

E87

 ,  .

Дороги и их основные экологические последствия

,

Ежегодный обзор экологии и систематики

,

1998

, том.

29

 (стр. 

207

—

231

),  ,  ,  ,  . ,  ,  .

Иммиграция и интродукция насекомых

,

Незнакомцы в раю: воздействие и управление неаборигенными видами во Флориде

,

1997

Island Press

(стр.

75

—

99

).

Понимание взаимосвязи между инвазией жилищ и экзотических растений

, 

Докторская диссертация

, 

2009

Университет Висконсин-Мэдисон

,  ,  ,  ,  .

Сельское жилье связано с инвазией растений в леса южного Висконсина, США

,

Экология ландшафта

,

2010a

, том.

25

 (стр. 

1505

—

1518

),  ,  ,  ,  .

Жилье положительно связано с богатством инвазивных экзотических растений в Новой Англии, США.

20

 (стр. 

1913

—

1925

),  ,  ,  ,  ,  .

Строительные модели и фрагментация ландшафта в северном Висконсине, США

,

Ландшафтная экология

,

2007

, том.

22

 (стр.

217

—

230

),  .

Метапопуляционная емкость фрагментированного ландшафта

,

Природа

,

2000

, том.

404

 (стр. 

755

—

758

),  ,  ,  ,  .

Строительство дорог, жилищный рост и фрагментация ландшафта в северном Висконсине: 1937–1999

,

Экологические приложения

,

2006

, том.

16

 (стр. 

1222

—

1237

),  ,  . ,  ,  .

Влияние домашних кошек, которых кормят в парках, на калифорнийских птиц и грызунов

,

Материалы 4-го Международного симпозиума по городской дикой природе.Школа природных ресурсов, Колледж сельского хозяйства и наук о жизни

,

2004

Университет Аризоны

(стр.

164

—

170

),  .

Экологическая характеристика внутренних лесов северо-запада США, 1800–2000 гг.

178

 (стр. 

23

—

59

),  .

Эволюция разрастания городов: свидетельства пространственной неоднородности и усиливающейся фрагментации земель

104

 (стр. 

20672

—

20677

),  ,  .

Пересмотр влияния пожаротушения на режимы пожаров в кустарниковых зарослях

,

Наука

,

1999

, том.

284

 (стр. 

1829

—

1832

),  ,  .

Ландшафт страха: экологические последствия страха

3

 (стр.

1

—

7

),  ,  .

Воздействие дорог и линейных вырубок на тропические леса

,

Тенденции экологии и эволюции

,

2009

, том.

24

 (стр. 

659

—

669

),  ,  ,  .

Влияние кратковременных пожаров на послепожарное восстановление склонных к возгоранию кустарников в Калифорнии, США

22

(стр.

184

—

193

) и др.

Сложность сопряженных человеческих и природных систем

,

Наука

,

2007

, том.

317

 (стр. 

1513

—

1516

),  ,  ,  ,  ,  .

Ключевые области сохранения биоразнообразия Соединенных Штатов, которым может угрожать изменение землепользования в будущем

4

  .

Урбанизация, биоразнообразие и сохранение

,

BioScience

,

2002

, vol.

52

 (стр. 

883

—

890

).

Огненные мозаики в Южной Калифорнии и Северной Нижней Калифорнии

,

Наука

,

1983

, том.

219

 (стр.

1287

—

1294

),  .

Роль наличия света и его расселения в инвазии экзотических растений вдоль дорог и ручьев в Экспериментальном лесу Х. Дж. Эндрюса, Орегон

,

Биология сохранения

,

2000

, том.

14

 (стр.

64

—

75

),  ,  .

Влияние разрастания городов на участие в охоте на юго-востоке США

,

Southern Journal of Applied Forestry

,

2008

, vol.

32

 (стр.

134

—

138

),  ,  ,  ,  ,  .

Взаимодействие между дикой природой и городом в США

,

Экологические приложения

,

2005a

, vol.

15

 (стр. 

799

—

805

),  ,  .

Разрастание сельских и пригородных районов на Среднем Западе США с 1940 по 2000 год и его связь с фрагментацией лесов

19

 (стр. 

793

—

805

).

Выращивание сорняков: Ваш двор представляет угрозу для парков и диких земель?

,

Новости науки

,

2003

, том.

163

 (стр. 

232

—

233

),  .

Прогнозирование инвазий древесных растений, интродуцированных в Северную Америку

,

Биология сохранения

,

1997

, том.

11

 (стр. 

193

—

203

),  .

Садоводство как путь интродукции инвазивных растений в США

,

BioScience

,

2001

, vol.

51

 (стр. 

103

—

113

),  ,  ,  .

Цели и соображения по обращению с диким топливом в лесных экосистемах внутренних районов западной части США

, 

Лесная экология и управление

, 

2008

, том.

256

 (стр. 

1997

—

2006

),  ,  .

Воздействие кошачьих и собачьих патогенов на рыси и серых лисиц в городских и сельских районах национального парка в Калифорнии

40

 (стр. 

11

—

22

),  ,  .

Субсидирование антропогенных ресурсов разделяет отношения хищник-жертва

21

 (стр.

936

—

943

),  .

Изменения во флористическом составе городских кустарников, заселенных Pittosporum undulatum в Северном Сиднее, Австралия

,

Australian Journal of Botany

,

1997

, vol.

45

 (стр. 

123

—

149

),  ,  .

Воздействие домашних кошек на дикой природе США

,

Nature Communications

,

2013

, vol.

4

 ,  ,  ,  .

Поведенческие реакции рыжих лисиц на увеличение присутствия золотых шакалов: полевой эксперимент

,

Поведение животных

,

2006

, том.

71

 (стр. 

577

—

584

),  ,  ,  ,  .

Внедрение противопожарных мероприятий в соответствии с Национальным планом противопожарной защиты вблизи границы между дикой местностью и городом на западе США

106

 (стр. 

10706

—

10711

),  ,  .

Сельскохозяйственное хозяйство изменяет взаимодействие хищник-жертва в близлежащих естественных местообитаниях

11

 (стр.

1

—

8

),  ,  .

Развитие на границе дикой природы и города и снижение риска лесных пожаров

104

 (стр. 

14272

—

14276

),  ,  .

Обзор воздействия отдыха на природе на птиц

92

 (стр. 

2287

—

2294

),  ,  ,  .

Определение интерфейса дикой природы с городом

105

 (стр. 

201

—

207

),  .

Человеческие и биофизические факторы, влияющие на современные пожары в северном Висконсине

,

International Journal of Wildland Fire

,

2007

, vol.

16

 (стр. 

398

—

413

),  ,  .

Перемещение экзотических растений в прибрежные естественные леса из садов на севере Новой Зеландии

29

 (стр. 

1

—

10

),  ,  ,  ,  ,  ,  .

Влияние человека на режим пожаров в Калифорнии

,

Экологические приложения

,

2007

, том

17

 (стр. 

1388

—

1402

),  ,  ,  ,  ,  ,  .

Прогнозирование пространственных закономерностей пожаров на ландшафте южной Калифорнии

17

 (стр. 

602

—

613

),  ,  ,  .

Планирование землепользования и пожары: политика развития влияет на вероятность потери жилья в будущем

, 

PLOS ONE

, 

2013

, vol.

8

  ,  .

Расширение границы между дикой природой и городом США

83

 (стр. 

340

—

354

),  ,  .

Оценка кумулятивного воздействия развития на среду обитания диких животных

39

 (стр. 

25

—

36

),  ,  .

Экспериментальное исследование поведенческих взаимодействий между свободноживущими дикими и домашними псовыми

,

Поведенческая экология и социобиология

,

2009

, том.

64

 (стр. 

279

—

287

). , .

Экологические потоки через границы ландшафта: концептуальный обзор

, 

Границы ландшафта. Экологические исследования

,

1992

, том.

92

 

Springer

(стр.

217

—

235

),  ,  .

Хищничество домашних кошек на диких животных Felis catus в Великобритании

,

Mammal Review

,

2003

, vol.

33

 (стр. 

174

—

188

) © Автор(ы), 2014. Опубликовано Oxford University Press от имени Американского института биологических наук. Все права защищены. Для разрешений, пожалуйста, по электронной почте: [email protected].

Учебные материалы для учителей сельского хозяйства Мичигана

Биотик/Абиотик

Сегмент: 9.Системы природных ресурсов, стандарт: применять научные принципы экосистемы. (Технический III.A.2)

Описание

Биотические и абиотические факторы составляют экосистемы. Биотические факторы — это живые существа в экосистеме; такие как растения, животные и бактерии, в то время как абиотические компоненты являются неживыми; таких как вода, почва и атмосфера. То, как эти компоненты взаимодействуют, имеет решающее значение в экосистеме.

Ресурсы

Методы обучения

Мозговой штурм, Обсуждение лекции, Обсуждение в паре или в небольшой группе, Практический пример, Экскурсия, Эксперты, Эксперимент

Теги: сельское хозяйство продовольствие и природные ресурсы образование, учебная программа

Вас также может заинтересовать

Вопросы доступности:

Если у вас есть вопросы о доступности и/или если вам нужны дополнительные приспособления для определенного документа, отправьте электронное письмо в отдел коммуникаций и маркетинга ANR по адресу anrкоммуникации@anr.мсу.эду.

среда — Студенты | Britannica Kids

Введение

© andyKRAKOVSKI—iStock/Getty ImagesEncyclopædia Britannica, Inc./Кэтрин Бикслер

Окружающая среда – это совокупность всех физических, химических и биологических факторов, воздействующих на организм или экологическое сообщество. Взаимодействие этих факторов определяет форму и выживание живых существ и самой окружающей среды. Ученые делят окружающую среду на два основных компонента: абиотическую (или неживую) среду и биотическую (или живую) среду.Абиотическая среда включает физические факторы, такие как воздух, температура, вода, почва и солнечный свет, и химические факторы, такие как минералы и другие питательные вещества. Биотическая среда состоит из биологических факторов; к ним относятся организмы, их продукты и отходы.

Взаимодействие между абиотической и биотической средой находится в центре внимания экологии, которая подчеркивает зависимость каждой формы жизни от других живых существ и от абиотических факторов их среды.

Abiotic Environment

Encyclopædia Britannica, Inc.

Абиотическая среда состоит из трех основных частей: атмосферы, гидросферы и литосферы. Атмосфера — это воздух — оболочка из азота, кислорода, углекислого газа и других газов, окружающая Землю. Гидросфера включает в себя все жидкие и замороженные воды на поверхности Земли, а также подземные воды, содержащиеся в почве и горных породах, и водяной пар, взвешенный в воздухе. Литосфера состоит из внешнего слоя Земли — земной коры и твердого слоя верхней мантии, а также горных пород и почвы на поверхности Земли.

Абиотические факторы играют большую роль в определении типов и признаков организмов, населяющих данную экосистему. Например, температура воздуха, pH и тип почвы, наличие пресной воды и количество солнечного света — все это взаимодействует, чтобы влиять на то, какие типы растительности могут процветать в наземной среде обитания. Температура воды, рН, мутность, скорость течения, соленость (количество растворенных солей в воде) и концентрация растворенного кислорода являются ключевыми абиотическими факторами водной среды.Солнечный свет имеет решающее значение в водной среде обитания, потому что он обеспечивает энергию, необходимую для фотосинтеза.

Погода и составляющие ее элементы также являются факторами абиотической среды. Уровни осадков, влажность, атмосферное давление и ветер взаимодействуют с температурой, воздействуя как на живые, так и на неживые части окружающей среды.

Биотическая среда

AdstockRF

Биотическая среда состоит из биосферы — «зоны жизни», состоящей из живых существ, а также их продуктов, остатков и отходов.Таким образом, растения, животные, грибы, водоросли, простейшие, бактерии и другие организмы являются биотическими факторами, как и семена, цветы, плоды, нектары и мед. Листовой опад, отмершие травы, отходы жизнедеятельности животных и остатки мертвых организмов также являются частью биотической среды.

Взаимодействия между организмами также являются биотическими факторами; они включают конкуренцию (за пищу, воду, партнеров и пространство), хищничество и симбиозы, такие как паразитизм. Также на биотическую среду влияют такие процессы, как разложение, размножение, фотосинтез и болезни.

Воздействие человека на окружающую среду

© Xico Путини/Fotolia

Деятельность человека вызвала серьезные экологические проблемы, загрязняя природные ресурсы и разрушая экосистемы. Вырубка лесов, урбанизация и сельскохозяйственные методы — вот некоторые из способов, которыми люди сильно изменили Землю, повлияв как на абиотическую, так и на биотическую среду.

Британская энциклопедия, Inc.

Вырубка лесов является серьезной проблемой в глобальном землепользовании. Сплошная вырубка лесов не только удаляет все деревья с земли, но также разрушает места обитания и изменяет экосистемы.Даже частичная вырубка в лесу может уничтожить достаточное количество деревьев, чтобы резко изменить структуру леса. Изменения в древесном покрове влияют на качество почвы и способствуют эрозии. Поскольку деревья естественным образом удаляют большое количество углекислого газа из атмосферы во время фотосинтеза, вырубка лесов может привести к чистому увеличению глобальной концентрации углекислого газа в атмосфере, важного парникового газа. Повышение уровня углекислого газа может повлиять на климат, способствуя повышению температуры на поверхности Земли ( см. парниковый эффект; глобальное потепление).

Загрязнение воздуха, почвы и воды относится к негативным последствиям урбанизации. Освоение естественных земель для строительства городов и дорог также приводит к утрате и деградации среды обитания, что создает серьезную угрозу для экосистем в целом и дикой природы в частности. Введение новых дорог и движения в природных зонах разрушает среду обитания и вызывает прямую гибель диких животных.

Британская энциклопедия, Inc.

Сельское хозяйство оказывает как прямое, так и косвенное негативное воздействие на окружающую среду.Сток с ферм является основным источником загрязнения воды; этот сток несет в ручьи и озера удобрения, пестициды, фосфаты, отходы животноводства и другие вредные вещества. Такое загрязнение нарушает водные экосистемы и может вызвать цветение водорослей. Это может вызвать дополнительные проблемы, блокируя солнечный свет, необходимый для фотосинтеза. Плохое управление землепользованием может привести к проблемам с почвой, включая изменение содержания минералов и питательных веществ, эрозию и, в крайних случаях, опустынивание.

Достижения в области технологий улучшили жизнь людей, облегчив полив сельскохозяйственных культур или обеспечение электроэнергией отдаленных районов.Однако изменение стока воды из ручьев и рек для строительства плотин гидроэлектростанций или для ирригационных проектов может вызвать серьезные экологические проблемы. Крайним случаем является массовый экологический ущерб в результате отвода воды из двух рек, питающих Аральское море в Центральной Азии. Отвод, созданный для ирригационного проекта, начатого в 1960-х годах, в конечном итоге уменьшил объем моря менее чем наполовину от его первоначального объема. Огромная потеря воды увеличила концентрацию минералов в воде, что сделало ее непригодной для питья.Популяции озерных рыб не выдержали химических изменений и вымерли. Местный климат стал более суровым, с более экстремальными зимними и летними температурами.