Отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей действие экологического фактора: 500 Internal Server Error

Содержание

eUniver — Авторизация

При рассмотрении обращений обучающихся, сотрудников и предподавателей Университета, лицо ответственное за рассмотрение обращения и подготовку ответа руководствуется положенями Закона Республики Казахстан от 12 января 2007 года № 221-III «О порядке рассмотрения обращений физических и юридических лиц». При возникновении вопроса обучающемуся необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением: обучающийся обращается к куратору (эдвайзеру), заведующему кафедрой, заместителям декана по воспитательной работе и учебно-методической работе, декану факультета, проректору курирующему данный вопрос. В случае если по вопросу не было принято решение, то обращение обучающегося рассматривается первым руководителем университета. При возникновении вопроса сотруднику университета необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением: сотрудник обращается к непосредственному руководителю, проректору, курирующему данный вопрос и в случае если по вопросу не принято решение, обращение рассматривается первым руководителем университета. Преподавателю университета необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением, при возникновении вопроса: преподаватель обращается заведующему кафедрой, декану факультета, проректору, курирующему данный вопрос и в случае если решение по вопросу не было принято обращение преподавателя рассматривается первым руководителем университета.

Университет білім алушыларының, қызметкерлері мен оқытушыларының өтініштерін қарау кезінде өтінішті қарауға және жауап дайындауға жауапты тұлға «Жеке және заңды тұлғалардың өтініштерін қарау тәртібі туралы «Қазақстан Республикасының 2007 жылғы 12 қаңтардағы № 221-III Заңының ережелерін басшылыққа алады. Бұл ретте білім алушы өтінішпен жүгінудің келесі тәртібін сақтауы қажет. Проблемалық сұрақ туындаған жағдайда білім алушы кураторға (эдвайзерге) кафедра меңгерушісіне, тәрбие жұмысы немесе оқу-әдістемелік жұмыс жөніндегі деканның орынбасарына, факультет декана, жетекшілік ететін проректора жүгінеді.

Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды. Университет қызметкері өтініш берудің келесі тәртібін сақтауы қажет. Проблемалық мәселе туындаған жағдайда қызметкер тікелей бөлім басшысына, мәселеге жетекшілік ететін проректорға жүгінеді. Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды. Университет оқытушысы өтініш берудің келесі тәртібін сақтауы керек. Проблемалық сұрақ туындаған жағдайда оқытушы кафедра меңгерушісіне, факультет деканына, мәселеге жетекшілік ететін проректорға жүгінеді. Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды.

4.4. Закономерности действия экологических факторов

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реак­циях

живых существ можно выявить ряд общих закономер­ностей.

Закон толерантности (закон оптимума или закон В. Шелфорда) – каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятель­ности особей (много «хорошо» – тоже «не хорошо»).

Факторы среды имеют количественное выражение. По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума

(зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум – такое количество экологического фактора, при ко­тором интенсивность жизнедеятельности организмов максималь­на. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невоз­можно. Различают нижний и верхний предел выносливости.

С пособность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической валентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью).

Значения экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности. Виды с широкой зоной толе­рантности называются эврибионтными, с узкой – стенобионтными. Организмы, переносящие значительные колебания температуры, называются эвритермными, а приспо­собленные к узкому интервалу температур – стенотермными. Таким же образом по отношению к давлению различают эври— и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды – эври— и стеногалинные, по отношению к питанию эври— и стенотрофы (применительно к животным используют термины эври— и стенофаги
) и т.д.

Экологические валентности отдельных индивидуумов не совпадают. Поэтому экологическая валентность вида шире эко­логической валентности каждой отдельной особи.

Экологические валентности вида к разным экологическим факторам могут существенно отличаться. Набор экологичес­ких валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида.

Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимити­рующим (ограничивающим) фактором.

2. Неоднозначность действия фактора на разные функции –

каждый фактор неодинаково влияет на разные функции орга­низма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Так, для многих рыб температура воды, оптимальная для созрева­ния половых продуктов, неблагоприятна для икрометания.

3. Разнообразие индивидуальных реакций на факторы сред – степень выносливости, критические точки, оптималь­ная и пессимальные зоны отдельных индивидуумов одного вида не совпада­ют. Эта изменчивость определяется как наследственными ка­чествами особей, так и половыми, возрастными и физиологи­ческими различиями. Например, у бабочки мельничной огневки – одного из вредителей муки и зерновых продуктов – критическая минимальная температура для гусениц -7 °С, для взрослых форм -22 °С, а для яиц -27 °С. Мороз в -10 °С губит гусениц, но не опасен для имаго и яиц этого вредителя. Следо­вательно, экологическая валентность вида всегда шире эколо­гической валентности каждой отдельной особи.

4. Относительная независимость приспособления организ­мов к разным факторам – степень выносливости к какому-ни­будь фактору не означает соответствующей экологической ва­лентности вида по отношению к остальным факторам. Напри­мер, виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособленными к широким колебаниям влажности или солевого режима. Эвритермные виды могут быть стеногалинными, стенобатными или наоборот.

5. Несовпадение экологических спектров отдельных ви­дов – каждый вид специфичен по своим экологическим возмож­ностям. Даже у близких по способам адаптации к среде видов существуют различия в отношениях к каким либо-либо отдельным факторам.

6. Взаимодействие факторов – оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо факто­ру среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Например, жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе. Угроза замерзания значительно выше при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду.

7. Закон минимума (закон Ю. Либиха или правило ограничивающих факторов) – возможности су­ществования организмов в первую очередь ограничивают те факторы среды, которые наиболее удаляются от оптимума. Ес­ли хотя бы один из экологических факторов приближается или выходит за пределы критических величин, то, несмотря на оп­тимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель. Так, продвижение вида на север может лимитиро­ваться (ограничивается) недостатком тепла, в аридные районы – недостатком влаги или слишком высокими температурами. Выявление ограничивающих факторов очень важно в прак­тике сельского хозяйства.

8. Гипотеза незаменимости фундаментальных факторов (В. Р. Вильямсон) – полное отсутствие в среде полное отсутствие в среде фундаментальных экологических факторов (физиологически необходимых; например, света, воды, углекислого газа, питательных веществ) не может быть компенсировано (заменено) другими факторами. Так, по данным «Книги рекордов Гиннеса» без воздуха человек может прожить до 10 мин., без воды – 10–15 суток, без пищи – до 100 дней.

В природе экологические факторы действуют совместно, то есть комплексно. Комплекс факторов, под действием кото­рых осуществляются все основные жизненные процессы орга­низмов, включая нормальное развитие и размножение, назы­ваются

условиями жизни. Условия, в которых размножения не происходит, называются условиями существования.

Среда обитания и факторы среды лекция. Общая экология. Среда обитания и факторы среды. Общие закономерности действия факторов среды на организм. Взаимодействие экологических Факторов. Ограничивающий Фактор

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

1. Закон оптимума.

Каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы (рис. 1). Результат действия переменного фактора зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Рис. 1. Схема действия факторов среды на живые организмы

Представители разных видов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической валентности. Так, например, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне более 80 °C (от +30 до ‑55 °C), тогда как тепловодные рачки Copilia mirabilis выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6 °C (от +23 до +29 °C). Одна и та же сила проявления фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной — для другого и выходить за пределы выносливости для третьего (рис. 2).

Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври». Эвритермные виды — выносящие значительные колебания температуры, эврибатные — широкий диапазон давления, эвригалинные — разную степень засоления среды.

Рис. 2. Положение кривых оптимума на температурной шкале для разных видов:

1, 2 — стенотермные виды, криофилы;

3-7 — эвритермные виды;

8, 9 — стенотермные виды, термофилы

Неспособность переносить значительные колебания фактора, или узкая экологическая валентность, характеризуется приставкой «стено» — стенотермные, стенобатные, стеногалинные виды и т. д. В более широком смысле слова виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобионтными, а те, которые способны приспосабливаться к разной экологической обстановке, — эврибионтными.

Условия, приближающиеся по одному или сразу нескольким факторам к критическим точкам, называют экстремальными.

Положение оптимума и критических точек на градиенте фактора может быть в определенных пределах сдвинуто действием условий среды. Это регулярно происходит у многих видов при смене сезонов года. Зимой, например, воробьи выдерживают сильные морозы, а летом гибнут от охлаждения при температуре чуть ниже нуля. Явление сдвига оптимума по отношению к какому‑либо фактору носит название акклимации. В отношении температуры это хорошо известный процесс тепловой закалки организма. Для температурной акклимации необходим значительный период времени. Механизмом является смена в клетках ферментов, катализирующих одни и те же реакции, но при разных температурах (так называемые изоферменты). Каждый фермент кодируется своим геном, следовательно, необходимо выключение одних генов и активация других, транскрипция, трансляция, сборка достаточного количества нового белка и т. п. Общий процесс занимает в среднем около двух недель и стимулируется переменами в окружающей среде. Акклимация, или закалка, — важная адаптация организмов, происходит при постепенно надвигающихся неблагоприятных условиях или при попадании на территории с иным климатом. Она является в этих случаях составной частью общего процесса акклиматизации.

2. Неоднозначность действия фактора на разные функции.

Каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма (рис. 3). Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Так, температура воздуха от +40 до +45 °C у холоднокровных животных сильно увеличивает скорость обменных процессов в организме, но тормозит двигательную активность, и животные впадают в тепловое оцепенение. Для многих рыб температура воды, оптимальная для созревания половых продуктов, неблагоприятна для икрометания, которое происходит при другом температурном интервале.

Рис. 3. Схема зависимости фотосинтеза и дыхания растения от температуры (по В. Лархеру, 1978): t мин, t опт, t макс — температурный минимум, оптимум и максимум для прироста растений (заштрихованная область)

Жизненный цикл, в котором в определенные периоды организм осуществляет преимущественно те или иные функции (питание, рост, размножение, расселение и т. п.), всегда согласован с сезонными изменениями комплекса факторов среды. Подвижные организмы могут также менять места обитания для успешного осуществления всех своих жизненных функций.

3. Разнообразие индивидуальных реакций на факторы среды. Степень выносливости, критические точки, оптимальная и пессимальные зоны отдельных индивидуумов не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами особей, так и половыми, возрастными и физиологическими различиями. Например, у бабочки мельничной огневки — одного из вредителей муки и зерновых продуктов — критическая минимальная температура для гусениц ‑7 °C, для взрослых форм ‑22 °C, а для яиц ‑27 °C. Мороз в ‑10 °C губит гусениц, но не опасен для имаго и яиц этого вредителя. Следовательно, экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности каждой отдельной особи.

4. Относительная независимость приспособления организмов к разным факторам. Степень выносливости к какому‑нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам. Например, виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособленными к широким колебаниям влажности или солевого режима. Эвритермные виды могут быть стеногалинными, стенобатными или наоборот. Экологические валентности вида по отношению к разным факторам могут быть очень разнообразными. Это создает чрезвычайное многообразие адаптации в природе. Набор экологических валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида.

5. Несовпадение экологических спектров отдельных видов. Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Даже у близких по способам адаптации к среде видов существуют различия в отношении к каким‑либо отдельным факторам.

Рис. 4. Изменение участия в луговых травостоях отдельных видов растений в зависимости от увлажнения (по Л. Г. Раменскому и др., 1956): 1 — клевер луговой; 2 — тысячелистник обыкновенный; 3 — келерия Делявина; 4 — мятлик луговой; 5 — типчак; 6 — подмаренник настоящий; 7 — осока ранняя; 8 — таволга обыкновенная; 9 — герань холмовая; 10 — короставник полевой; 11 — козлобородник коротконосиковый

Правило экологической индивидуальности видов сформулировал русский ботаник Л. Г. Раменский (1924) применительно к растениям (рис. 4), затем оно широко было подтверждено и зоологическими исследованиями.

6. Взаимодействие факторов. Оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому‑либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы (рис. 5). Эта закономерность получила название взаимодействия факторов. Например, жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе. Угроза замерзания значительно выше при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие. Наоборот, один и тот же экологический результат может быть получен разными путями. Например, увядание растений можно приостановить путем как увеличения количества влаги в почве, так и снижения температуры воздуха, уменьшающего испарение. Создается эффект частичного взаимозамещения факторов.

Рис. 5. Смертность яиц соснового шелкопряда Dendrolimus pini при разных сочетаниях температуры и влажности

Вместе с тем взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы, и полностью заменить один из них другим нельзя. Полное отсутствие воды или хотя бы одного из основных элементов минерального питания делает жизнь растения невозможной, несмотря на самые благоприятные сочетания других условий. Крайний дефицит тепла в полярных пустынях нельзя восполнить ни обилием влаги, ни круглосуточной освещенностью.

Учитывая в сельскохозяйственной практике закономерности взаимодействия экологических факторов, можно умело поддерживать оптимальные условия жизнедеятельности культурных растений и домашних животных.

7. Правило ограничивающих факторов. Возможности существования организмов в первую очередь ограничивают те факторы среды, которые наиболее удаляются от оптимума. Если хотя бы один из экологических факторов приближается или выходит за пределы критических величин, то, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель. Любые сильно уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают первостепенное значение в жизни вида или отдельных его представителей в конкретные отрезки времени.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Природа этих факторов может быть различной (рис. 6). Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, в аридные районы — недостатком влаги или слишком высокими температурами. Ограничивающим распространение фактором могут служить и биотические отношения, например занятость территории более сильным конкурентом или недостаток опылителей для растений. Так, опыление инжира всецело зависит от единственного вида насекомых — осы Blastophaga psenes. Родина этого дерева — Средиземноморье. Завезенный в Калифорнию инжир не плодоносил до тех пор, пока туда не завезли ос‑опылителей. Распространение бобовых в Арктике ограничивается распределением опыляющих их шмелей. На острове Диксон, где нет шмелей, не встречаются и бобовые, хотя по температурным условиям существование там этих растений еще допустимо.

Рис. 6. Глубокий снежный покров — лимитирующий фактор в распространении оленей (по Г. А. Новикову, 1981)

Чтобы определить, сможет ли вид существовать в данном географическом районе, нужно в первую очередь выяснить, не выходят ли какие‑либо факторы среды за пределы его экологической валентности, особенно в наиболее уязвимый период развития.

Выявление ограничивающих факторов очень важно в практике сельского хозяйства, так как, направив основные усилия на их устранение, можно быстро и эффективно повысить урожайность растений или производительность животных. Так, на сильно кислых почвах урожай пшеницы можно несколько увеличить, применяя разные агрономические воздействия, но наилучший эффект будет получен только в результате известкования, которое снимет ограничивающие действия кислотности. Знание ограничивающих факторов, таким образом, ключ к управлению жизнедеятельностью организмов. В разные периоды жизни особей в качестве ограничивающих выступают различные факторы среды, поэтому требуется умелое и постоянное регулирование условий жизни выращиваемых растений и животных.

| |
2.2. Адаптации организмов 2.4. Принципы экологической классификации организмов

План урока

Дисциплина: Экология

тема: Среда обитания и факторы среды. Общие закономерности действия факторов среды на организм.

Цели урока:

Образовательная:

    Дать понятие среды жизни и среды обитания живых организмов.

    Уметь различать понятия аэробионты, гидробионты, эдафобионты и эндобионты.

    Стенобионты и эврибионты

    Общие закономерности действия факторов среды на организм.

Развивающая: развитие: интеллектуальных умений и навыков: анализировать и сравнивать, обобщать и делать выводы. Развитие предметных умений и навыков:

Воспитательная: формирование научного мировоззрения о единой картине органического мира. привитие навыков коллективного труда

Структура и ход урока

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Организационный момент

Изучение нового материала

Закрепление пройденного материала

Домашнее задание

Приветствует обучающихся. Проверяет отсутствующих

1.Среда обитания и факторы среды

Средой обитания называется пространство, в котором протекает жизнедеятельность живых организмов.

Различают четыре типа сред обитания на планете: водная, наземно-воздушная, почвенная и сами живые организм

Живые организмы всегда находятся во взаимодействии с окружающими их природными образованиями и явлениями.

Совокупность природных условий и явлений, окружающих живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии, называется средой обитания.

Роль среды двояка. Прежде всего живые организмы получают пищу из среды, в которой обитают. Кроме этого, различные среды ограничивают распространение организмов по земному шару.

Организмы могут существовать в одной или нескольких средах жизни.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами.

Абиотические факторы — температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности — это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы — это формы воздействия живых существ друг на друга.

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

2. Общие закономерности действия факторов среды на организм

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов и некоторые другие.

Выполнение тестового задания

Работа с конспектом

Приветствуют учителя. Готовятся к уроку. Достают тетради.

Записывают материал в тетради

Выполняют предложенные задания

Записывают домашнее задание

Среда обитания — это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном и меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Приспособления организмов к среде носят название адаптации. Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает самую возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и измэ-няются в ходе эволюции видов.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на абиотические и биотические, антропогенные.

Абиотические факторы — температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности — это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы — это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов — растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир — составная часть среды каждого живого существа.

Взаимные связи организмов — основа существования биоценозов и популяций; рассмотрение их относится к области синэко-логии.

Антропогенные факторы — это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Хотя человек влияет на живую природу через изменение абиотических факторов и биотических связей видов, деятельность людей на планете следует выделять в особую силу, не укладывающуюся в рамки этой классификации. В настоящее время практически вся судьба живого покрова Земли и всех видов организмов находится в руках человеческого общества, зависит от антропогенного влияния на природу.

Один и тот же фактор среды имеет различное значение в жизни совместно обитающих организмов разных видов. Например, сильный ветер зимой неблагоприятен для крупных, обитающих открыто животных, но не действует на более мелких, которые укрываю 1ся в норах или под снегом. Солевой состав почвы важен для питания растений, но безразличен для большинства наземных животных и т. п.

Изменения факторов среды во времени могут быть: 1) регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток или сезоном года или ритмом приливов и отливов в океане; 2) нерегулярными, без четкой периодичности, например изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера — бури, ливни, обвалы и т. п.; 3) направленными на протяжении известных, иногда длительных, отрезков времени, например при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т. п.

Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т. е. могут влиять как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях; как модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов; как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

1. Закон оптимума. Каждый фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организмы. Результат действия переменного фактора зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Представители разных ал-дов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической валентности. Так, например песцы з тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне око то 80°С (от +30 до -55°С), тогда как тепловодные рачки Сepilia mirabilis выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6°С (от 23 до 29C). Одна и та же сила проявления фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной-для другого и выходить за пределы выносливости для третьего.

Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври». Эвритермные виды — выносящие значительные колебания температуры, эврибатные — широкий диапазон давления, эвригалинные — разную степень засоления среды.

Неспособность переносить значительные колебания фактора, или узкая экологическая валентность, характеризуется приставкой «стено»-стенотермные, стенобатные, стеногалинные виды и т. д. В более широком смысле слова виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобионтными, а те, которые способны приспосабливаться к разной экологической обстановке,- эврибионтными.

2. Неоднозначность действия фактора на разные функции. Каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Так, температура воздуха от 40 до 45 °С у холоднокровных животных сильно увеличивает скорость обменных процессов в организме, но тормозит двигательную активность, и животные впадают в тепловое оцепенение. Для многих рыб температура воды, оптимальная для созревания половых продуктов, неблагоприятна для икрометания, которое происходит при другом температурном интервале.

Жизненный цикл, в котором в определенные периоды организм осуществляет преимущественно те или иные функции (питание, рост, размножение, расселение и т. п.), всегда согласован с сезонными изменениями комплекса факторов среды. Подвижные организмы могут также менять места обитания для успешного осуществления всех своих жизненных функций.

3. Изменчивость, вариабельность и разнообразие ответных реакций на действие факторов среды у отдельных особей вида. Степень выносливости, критические точки, оптимальная и песси-мальные зоны отдельных индивидуумов не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами особей, так и половыми, возрастными и физиологическими различиями. Например, у бабочки мельничной огневки — одного из вредителей муки и зерновых продуктов-»критическая минимальная температура для гусениц -7°С, для взрослых форм — 22 °С, а для яиц -27 °С. Мороз в 10 °С губит гусениц, но не опасен для имаго и яиц этого вредителя. Следовательно, экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности каждой отдельной особи.

4. К каждому из факторов среды виды приспосабливаются относительно независимым путем. Степень выносливости к какому-нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам. Например, виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособленными к широким колебаниям влажности или солевого режима. Эвритермные виды могут быть стеногалинными, стенобатными или наоборот. Экологические валентности вида по отношению к разным факторам могут быть очень разнообразными. Это создает чрезвычайное многообразие адаптации в природе. Набор экологических валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида.

5. Несовпадение экологических спектров отдельных видов. Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Даже у близких по способам адаптации к среде видов существуют различия в отношении к каким-либо отдельным факторам.

Правило экологической индивидуальности видов сформулировал русский ботаник Л. Г. Раменский (1924) применительно к растениям, а затем широко было подтверждено и зоологическими исследованиями.

6. Взаимодействие факторов. Оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Эта закономерность получила название взаимодействия факторов. Например, жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе. Угроза замерзания значительно выше при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие. Наоборот, один и тот же экологический результат может быть по-

лучен разными путями. Например, увядание растений можно приостановить путем как увеличения количества влаги в почве, так и снижения температуры воздуха, уменьшающего испарение. Создается эффект частичного взаимозамещения факторов.

Вместе с тем взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы, и полностью заменить один из них другим нельзя. Полное отсутствие воды или хотя бы одного из основных элементов минерального питания делает жизнь растения невозможной, несмотря на самые благоприятные сочетания других условий. Крайний дефицит тепла в полярных пустынях нельзя восполнить ни обилием влаги, ни круглосуточной освещенностью.

Учитывая в сельскохозяйственной практике закономерности взаимодействия экологических факторов, можно умело поддерживать оптимальные условия жизнедеятельности культурных растений и домашних животных.

7. Правило ограничивающих факторов. Факторы среды, наиболее удаляющиеся от оптимума, особенно затрудняют возможность существования вида в данных условиях. Если хотя бы один из экологических факторов приближается или выходит за пределы критических величин, то, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель. Такие сильно уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают первостепенное значение в жизни вида или отдельных его представителей в каждый конкретный отрезок времени.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Природа этих факторов может быть различной. Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, в аридные районы — недостатком влаги или слишком высокими температурами. Ограничивающим распространение фактором могут служить и биотические отношения, например занятость территории более сильным конкурентом или недостаток опылителей для растений. Так, опыление инжира всецело зависит от единственного вида насекомых — осы Blastophaga psenes. Родина этого дерева — Средиземноморье. Завезенный в Калифорнию, инжир не плодоносил до тех пор, пока туда не завезли ос-опылителей. Распространение бобовых в Арктике ограничивается распределением опыляющих их шмелей. На острове Диксон, где нет шмелей, не встречаются и бобовые, хотя по температурным условиям существование там этих растений еще допустимо.

Чтобы определить, сможет ли вид существовать в данном географическом районе, нужно в первую очередь выяснить, не выходят ли какие-либо факторы среды за пределы его экологической валентности, особенно в наиболее уязвимый период развития.

Выявление ограничивающих факторов очень важно в практике сельского хозяйства, так как, направив основные усилия на их устранение, можно быстро и эффективно повысить урожайность растений или производительность животных. Так, на сильно кислых.почвах урожай пшеницы можно несколько увеличить, применяя разные агрономические воздействия, но наилучший эффект будет получен только в результате известкования, которое снимет ограничивающие действия кислотности. Знание ограничивающих факторов, таким образом, ключ к управлению жизнедеятель-ностью организмов. В разные периоды жизни особей в качестве ограничивающих выступают различные факторы среды, поэтому требуется умелое и постоянное регулирование условий жизни выращиваемых растений и животных.

В комплексе действия факторов можно выделить некоторые закономерности, которые являются в значительной мере универсальными (общими) по отношению к организмам. К таким закономерностям относятся правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов и некоторые другие.

Правило оптимума . В соответствии с этим правилом для организма или определённой стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность организма. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование организма уже невозможно.

К зоне оптимума обычно приурочена максимальная плотность популяции. Зоны оптимума для различных организмов неодинаковы. Чем шире амплитуда колебаний фактора, при которой организм может сохранять жизнеспособность, тем выше его устойчивость, т.е. толерантность к тому или иному фактору (от лат. толерация — терпение). Организмы с широкой амплитудой устойчивости относятся к группе эврибионтов (греч. эури — широкий, биос — жизнь). Организмы с узким диапазоном адаптации к факторам называютсястенобионтами (греч. стенос — узкий). Важно подчеркнуть, что зоны оптимума по отношению к различным факторам различаются, и поэтому организмы полностью проявляют свои потенциальные возможности в том случае, если существуют в условиях всего спектра факторов с оптимальными значениями.

Правило взаимодействия факторов . Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений — компенсироваться повышенным содержанием углекислого газа в воздухе и т.п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.

Правило лимитирующих факторов . Сущность этого правила заключается в том, что фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек), отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов, их ареалы. От них зависит продуктивность организмов.

Человек своей деятельностью часто нарушает практически все из перечисленных закономерностей действия факторов. Особенно это относится к лимитирующим факторам (разрушение местообитаний, нарушение режима водного и минерального питания и т. п.).

Среда обитания организма — это совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям.

Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими.

Экологические факторы — это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений . Среди них различают физические, химические и эдафические.

Физические факторы — это те факторы, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура, если она высокая, вызовет ожог, если очень низкая — обморожение. На действие температуры могут повлиять и другие факторы: в воде — течение, на суше — ветер и влажность и т.п.

Химические факторы — это те факторы, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды если высокая, жизнь в водоеме может вовсе отсутствовать (Мертвое море), но в то же время в пресной воде не могут жить большинство морских организмов. От достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т п.

Эдафические факторы , т е. почвенные , — это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т.е. те, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Хорошо известно влияние химических компонентов (биогенных элементов), температуры, влажности, структуры почв, содержания гумуса и т.п. на рост и развитие растений.

Биотические факторы — совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. 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.

К биотическим факторам относятся внутривидовая конкуренция и межвидовые взаимоотношения.

Внутривидовая конкуренция – борьба за одни и те же ресурсы, происходящая между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегуляции популяций .

Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:

Антропогенные факторы — факторы, порожденные человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнение , эрозия почв, уничтожение лесов и т.д.).

Среди абиотических факторов довольно часто выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические — факторы водной среды (вода, течение, соленость и др.).

Большинство факторов качественно и количественно изменяются во времени. Например, климатические — в течение суток, сезона, по годам (температура, освещенность и др.).

Факторы, изменения которых во времени повторяются регулярно, называют периодическими. К ним относятся не только климатические, но и некоторые гидрографические — приливы и отливы, некоторые океанские течения. Факторы, возникающие неожиданно (извержение вулкана, нападение хищника и т.п.) называются непериодическими.

Подразделение факторов на периодические и непериодические имеет очень важное значение при изучении приспособленности организмов к условиям жизни.

Закономерности вляния экологических факторов на организмы

1.

Закономерности влияния экологических факторов на организм

2. Законы действия экологических факторов

Несмотря на большое разнообразие
экологических факторов, в
характере их воздействия на
организмы и в ответных реакциях
живых существ можно выявить ряд
общих закономерностей.

3. Законы действия экологических факторов

Положительное или отрицательное
влияние экологического фактора на
живые организмы зависит прежде
всего от силы его проявления. Как
недостаточное, так и избыточное
действие фактора отрицательно
сказывается на жизнедеятельности
особей.

4. Законы действия экологических факторов

5. Законы действия экологических факторов

6. Закон оптимума

7. Закон оптимума

Интенсивность экологического
фактора, наиболее благоприятная
для жизнедеятельности организма,
называется оптимумом.

8. Закон минимума

В 1840 г. Ю. Либих
предположил, что
выносливость
организмов обусловлена
самым слабым звеном в
цепи его экологических
потребностей.
Юстус Либих
(1803-1873)

9. Закон минимума

Ю. Либих установил, что
урожай зерна часто
лимитируется не теми
питательными веществами,
которые требуются в больших
количествах, поскольку они,
как правило, присутствуют в
изобилии, а теми, которые
необходимы в малых
количествах и которых в
почве недостаточно.
Юстус Либих
(1803-1873)

10. Закон минимума

Рост растений
ограничивается
недостатком хотя бы
одного элемента,
количество которого ниже
необходимого минимума.
Данную закономерность
Либих назвал
законом минимума.
Модель,
иллюстрирующая
закон минимума

11. Закон минимума

В комплексе
экологических факторов
сильнее действует тот,
интенсивность которого
ближе к пределу
выносливости (к
минимуму).
Юстус Либих — немецкий
химик и агрохимик.

12. Закон минимума

Общая формулировка закона минимума вызвала
много споров среди ученых. Уже в середине XIX в.
было известно, что лимитирующим фактором
может быть и избыточная доза воздействия, и что
разные возрастные и половые группы организмов
неодинаково реагируют на одни и те же условия.

13. Закон минимума

Таким образом, лимитирующим может быть
не только недостаток (минимум), но и
избыток (максимум) экологического фактора.
Представление о лимитирующем влиянии
максимума наряду с минимумом развил В.
Шелфорд в 1913 г.

14. Закон толерантности

Лимитирующим фактором существования вида
может быть как минимум, так и максимум
экологического фактора, диапазон между
которыми определяет величину
толерантности (от лат. tolerantia — терпение),
выносливости организма к данному фактору.

15. Закон толерантности

Свойство видов
адаптироваться
к тому или иному
диапазону
факторов среды
называется
экологической пластичностью
(или экологической валентностью).

16. Закон толерантности

Виды, длительное
время развивавшиеся в
относительно
стабильных условиях,
утрачивают
экологическую
пластичность и
вырабатывают черты
стенобионтности.

17. Закон толерантности

Виды,
существовавшие
при значительных
колебаниях факторов
среды, приобретают
повышенную
экологическую
Пластичность
и становятся
эврибионтными.

18. Закон толерантности

Стенобионты –
экологически не
пластичные,
маловыносливые виды.
Эврибионты –
экологически
пластичные,
выносливые виды.

Фактор выходящий за пределы выносливости организма называют. Экологические факторы. Общие сведения. К эндемическим заболеваниям относятся

Закон оптимума. Экологические факторы среды имеют количественное выражение. Каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы (рис. 2). Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения), верхний и нижний пределы выносливости организма.

Зона оптимума, или оптимум (от лат. optimum — благороднейший, лучший), — такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна.

Зона пессимуму, или пессимум (от лат. pessimum — причинять вред, терпеть ущерб), — такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельность организмов угнетена.

Верхний предел выносливости — максимальное количество экологического фактора, при котором возможно существование организма.

Рис. 2.

Нижний предел выносливости минимальное количество экологического фактора, при котором возможно существование организма.

За пределами выносливости существование организма невозможно.

Кривая может быть широкой или узкой, симметричной или асимметричной. Форма ее зависит от видовой принадлежности организма, от характера фактора и от того, какая из реакций организма выбрана в качестве ответной и на какой стадии развития.

Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической валентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью).

Значения экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности.

Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными (от греч. euris широкий), с узкой — стенобионтными (от греч. stems — узкий) (рис. 3 и 4).

Организмы, переносящие значительные колебания температуры, называются эвритермными , а приспособленные к узкому интервалу температур — стенотермными. Таким же образом по отношению к давлению различают эври- и стенобатные организмы, по отношению к влажности — эври- и стеногидрические, по отношению к степени за-


Рис. 3. 1 — эврибионтные: 2 — стенобионтные


Рис. 4.

соления среды — эври- и стеногалинные, по отношению к содержанию кислорода в воде — эвры- и стеноксибионтные, по отношению к пише — эври- и стенофагные, по отношению к местообитанию — эври- и стено- ойкные, и т.д.

Таким образом, направление и интенсивность действия экологического фактора зависят от того, в каких количествах он берется и в сочетании с какими другими факторами действует. Не бывает абсолютно полезных или вредных экологических факторов: все дело в количестве. Например, если температура окружающей среды слишком низкая или слишком высокая, то есть выходит за пределы выносливости живых организмов, это для них плохо. Благоприятными являются только оптимальные значения. При этом экологические факторы нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Например, если организм испытывает дефицит воды, то ему труднее переносить высокую температуру.

Явление акклиматизации. Положение оптимума и пределов выносливости на градиенте фактора может в определенных пределах сдвигаться. Например, человек легче переносит пониженную температуру окружающей среды зимой, чем летом, а повышенную — наоборот. Это явление называется акклиматизацией (или акклимацией). Акклиматизация происходит при смене сезонов года или при попадании на территорию с другим климатом.

Неоднозначность действия фактора на разные функции организма.

Одно и то же количество фактора неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться песси- мумом для других. Например, у растений максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается при температуре воздуха +25…+35 °С, а дыхания — +55 °С (рис. 5). Соответственно, при более низких температурах будет происходить прирост биомассы растений, а при более высоких — потеря биомассы. У холоднокровных животных повышение температуры до +40 °С и более сильно увеличивает скорость обменных процессов в организме, но тормозит двигательную активность, и животные впадают в тепловое оцепенение. У человека семенники вынесены за пределы таза, так как сперматогенез требует более низких температур. Для многих рыб температура воды, оптимальная для созревания гамет, неблагоприятна для икрометания, которое происходит при другой температуре.

Жизненный цикл, в котором в определенные периоды организм осуществляет преимущественно те или иные функции (питание, рост, размножение, расселение и т.п.), всегда согласован с сезонными изменениями комплекса факторов среды. Подвижные организмы могут


Рис. 5. t MUH , t onm , t MaKC — температурный минимум, оптимум и максимум для прироста растений (заштрихованная область)

также менять места обитания для успешного осуществления всех своих жизненных функций.

Экологическая валентность вида. Экологические валентности отдельных особей не совпадают. Они зависят от наследственных и онтогенетических особенностей отдельных особей: половых, возрастных, морфологических, физиологических и т.д. Поэтому экологическая валентность вида шире экологической валентности каждой отдельной особи. Например, у бабочки мельничной огневки — одного из вредителей муки и зерновых продуктов — критическая минимальная температура для гусениц составляет -7 °С, для взрослых форм—22 °С,

а для яиц—27 °С. Мороз в -10 °С губит гусениц, но не опасен для

имаго и яиц этого вредителя.

Экологический спектр вида. Набор экологических валентностей вида по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида. Экологические спектры разных видов отличаются друг от друга. Это позволяет разным видам занимать разные места обитания. Знание экологического спектра вида позволяет успешно проводить интродукцию растений и животных.

Взаимодействие факторов. В природе экологические факторы действуют совместно, то есть комплексно. Совокупное действие на организм нескольких факторов среды называется констелляцией. Зона оптимума и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Например, высокую температуру труднее переносить при дефиците воды, сильный ветер усиливает действие холода, жару легче переносить в сухом воздухе, и т.д. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие (рис. 6). Соответственно, один и тот же экологический результат может быть получен разными путями. Например, компенсация недостатка влаги может быть осуществлена поливом или снижением температуры. Создается эффект частичного вза- имозамещения факторов. Однако взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы, и полностью заменить один из них другим нельзя.

Рис. 6. Смертность яиц соснового шелкопряда Dendrolimuspini при разных сочетаниях температуры и влажности (по Н.М. Черновой, А.М. Быловой, 2004)

Таким образом, абсолютное отсутствие какого-либо из обязательных условий жизни заменить другими экологическими факторами невозможно, но недостаток или избыток одних экологических факторов может быть возмещен действием других экологических факторов. Например, полное (абсолютное) отсутствие воды нельзя компенсировать другими экологическими факторами. Однако если другие экологические факторы находятся в оптимуме, то перенести недостаток воды легче, чем когда и другие факторы находятся в недостатке или избытке.

Закон лимитирующего фактора. Возможности существования организмов в первую очередь ограничивают те факторы среды, которые наиболее удаляются от оптимума. Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимитирующим (ограничивающим) фактором. Такой фактор будет ограничивать существование (распространение) вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными (рис. 7).

Рис.

Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида. Например, продвижение вида к полюсам может лимитироваться недостатком тепла, в аридные районы — недостатком влаги или слишком высокими температурами.

Знание человеком лимитирующих факторов для того или иного вида организмов позволяет, изменяя условия среды обитания, либо подавлять, либо стимулировать его развитие.

Условия жизни и условия существования. Комплекс факторов, под действием которых осуществляются все основные жизненные процессы организмов, включая нормальное развитие и размножение, называется условиями жизни. Условия, в которых размножения не происходит, называются условиями существования.

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакцияхживых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

Закон толерантности (закон оптимума или закон В. Шелфорда) – каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей (много «хорошо» – тоже «не хорошо»).

Факторы среды имеют количественное выражение. По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум – такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости.

Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической валентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью).

Значения экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности. Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными, с узкой – стенобионтными . Организмы, переносящие значительные колебания температуры, называются эвритермными , а приспособленные к узкому интервалу температур – стенотермными . Таким же образом по отношению к давлению различают эври — и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды – эври — и стеногалинные , по отношению к питанию эври — и стенотрофы (применительно к животным используют термины эври — и стенофаги ) и т.д.

Экологические валентности отдельных индивидуумов не совпадают. Поэтому экологическая валентность вида шире экологической валентности каждой отдельной особи.

Экологические валентности вида к разным экологическим факторам могут существенно отличаться. Набор экологических валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида.

Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимитирующим (ограничивающим) фактором.

2. Неоднозначность действия фактора на разные функции – каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Так, для многих рыб температура воды, оптимальная для созревания половых продуктов, неблагоприятна для икрометания.

3. Разнообразие индивидуальных реакций на факторы сред – степень выносливости, критические точки, оптимальная и пессимальные зоны отдельных индивидуумов одного вида не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами особей, так и половыми, возрастными и физиологическими различиями. Например, у бабочки мельничной огневки – одного из вредителей муки и зерновых продуктов – критическая минимальная температура для гусениц -7 °С, для взрослых форм -22 °С, а для яиц -27 °С. Мороз в -10 °С губит гусениц, но не опасен для имаго и яиц этого вредителя. Следовательно, экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности каждой отдельной особи.

4. Относительная независимость приспособления организмов к разным факторам – степень выносливости к какому-нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам. Например, виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособленными к широким колебаниям влажности или солевого режима. Эвритермные виды могут быть стеногалинными, стенобатными или наоборот.

5. Несовпадение экологических спектров отдельных видов – каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Даже у близких по способам адаптации к среде видов существуют различия в отношениях к каким либо-либо отдельным факторам.

6. Взаимодействие факторов – оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Например, жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе. Угроза замерзания значительно выше при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду.

7. Закон минимума (закон Ю. Либиха или правило ограничивающих факторов) – возможности существования организмов в первую очередь ограничивают те факторы среды, которые наиболее удаляются от оптимума. Если хотя бы один из экологических факторов приближается или выходит за пределы критических величин, то, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель. Так, продвижение вида на север может лимитироваться (ограничивается) недостатком тепла, в аридные районы – недостатком влаги или слишком высокими температурами. Выявление ограничивающих факторов очень важно в практике сельского хозяйства.

8. Гипотеза незаменимости фундаментальных факторов (В. Р. Вильямсон) – полное отсутствие в среде полное отсутствие в среде фундаментальных экологических факторов (физиологически необходимых; например, света, воды, углекислого газа, питательных веществ) не может быть компенсировано (заменено) другими факторами. Так, по данным «Книги рекордов Гиннеса» без воздуха человек может прожить до 10 мин., без воды – 10–15 суток, без пищи – до 100 дней.

Факторы среды имеют количественное выражение. По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум — такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости.

Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называют экологической валентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью) . Интервал значений экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности . Виды с широкой зоной толерантности называют эврибионтными , с узкой — стенобионтными . Так, организмы, переносящие значительные колебания температуры, называют эвритермными, а приспособленные к узкому интервалу температур — стенотермными. Таким же образом по отношению к давлению различают эври- и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды — эври- и стеногалинные и т.д.

Экологические валентности отдельных индивидуумов не совпадают. Поэтому экологическая валентность вида шире экологической валентности каждой отдельной особи.

Экологические валентности вида к разным экологическим факторам могут существенно отличаться. Набор экологических валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида .

Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называют лимитирующим (ограничивающим) фактором . Такой фактор будет ограничивать распространение вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными. Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида. Знание человеком лимитирующих факторов для того или иного вида организмов позволяет, изменяя условия среды обитания, либо подавлять, либо стимулировать его развитие.

Можно выделить основные закономерности действия экологических факторов:

  1. закон относительности действия экологического фактора — направление и интенсивность действия экологического фактора зависят от того, в каких количествах он берется и в сочетании с какими другими факторами действует. Не бывает абсолютно полезных или вредных экологических факторов: все зависит от их количества. Например, если температура окружающей среды слишком низкая или слишком высокая, т.е. выходит за пределы выносливости живых организмов, это для них плохо. Благоприятны только оптимальные значения;
  2. закон относительной заменяемости и абсолютной незаменимости экологических факторов — абсолютное отсутствие какого-либо из обязательных условий жизни заменить другими экологическими факторами невозможно, но недостаток или избыток одних экологических факторов может быть возмещен действием других экологических факторов. Например, полное (абсолютное) отсутствие воды нельзя компенсировать другими экологическими факторами. Однако, если другие экологические факторы находятся в оптимуме, то перенести недостаток воды легче, чем когда и другие факторы находятся в недостатке или избытке.

Факторы окружающей среды всегда действуют на организмы в комплексе. Причем результат не является суммой воздействия нескольких факторов, а есть сложный процесс их взаимодействия. При этом изменяется жизнеспособность организма, возникают специфические адаптивные свойства, которые позволяют ему выжить в тех или иных условиях, переносить колебания значений различных факторов.

Влияние экологических факторов на организм можно представить в виде схемы (рис. 94).

Наиболее благоприятная для организма интенсивность экологического фактора называется оптимальной или оптимумом.

Отклонение от оптимального действия фактора приводит к угнетению жизнедеятельности организма.

Граница, за пределами которой невозможно существование организма, называется пределом выносливости.

Эти границы различны для разных видов и даже для разных особей одного вида. Например, вне пределов выносливости для многих организмов находятся верхние слои атмосферы, термальные источники, ледяная пустыня Антарктиды.

Фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма, называется ограничивающим.

Он имеет верхний и нижний пределы. Так, для рыб ограничивающим фактором является вода. Вне водной среды их жизнь невозможна. Понижение температуры воды ниже 0 °C является нижним пределом, а повышением выше 45 °C – верхним пределом выносливости.

Рис. 94. Схема действия экологического фактора на организм

Таким образом, оптимум отражает особенности условий обитания различных видов. В соответствии с уровнем наиболее благоприятных факторов организмы подразделяются на тепло– и холодолюбивые, влаголюбивые и засухоустойчивые, светолюбивые и теневыносливые, приспособленные к жизни в соленой и пресной воде и т. д. Чем шире предел выносливости, тем пластичнее организм. Причем предел выносливости по отношению к различным экологическим факторам у организмов неодинаков. Например, влаголюбивые растения могут переносить большие перепады температур, тогда как отсутствие влаги для них губительно. Узкоприспособленные виды менее пластичны и имеют небольшой предел выносливости, широко приспособленные виды более пластичны и имеют большой диапазон колебания факторов среды.

Для рыб, обитающих в холодных морях Антарктиды и Северного Ледовитого океана, диапазон переносимых температур составляет 4–8 °C. С повышением температуры (выше 10 °C) они перестают двигаться и впадают в тепловое оцепенение. С другой стороны, рыбы экваториальных и умеренных широт переносят колебания температуры от 10 до 40 °C. Более широким диапазоном выносливости обладают теплокровные животные. Так, песцы в тундре могут переносить перепады температуры от -50 до 30 °C.

Растения умеренных широт выдерживают колебания температуры в пределах 60–80 °C, тогда как у тропических растений температурный диапазон гораздо уже: 30–40 °C.

Взаимодействие экологических факторов заключается в том, что изменение интенсивности одного из них может сузить предел выносливости к другому фактору или, наоборот, увеличить его. Например, оптимальная температура повышает выносливость к недостатку влаги и пищи. Повышенная влажность значительно снижает устойчивость организма к перенесению высоких температур. Интенсивность воздействия факторов среды находится в прямой зависимости от продолжительности этого воздействия. Длительное действие высоких или низких температур губительно для многих растений, тогда как кратковременные перепады растения переносят нормально. Ограничивающими факторами для растений являются состав почвы, наличие в ней азота и других элементов питания. Так, клевер лучше растет на почвах, бедных азотом, а крапива – наоборот. Уменьшение содержания азота в почве приводит к снижению засухоустойчивости злаков. На соленых почвах растения растут хуже, многие виды вообще не приживаются. Таким образом, приспособленность организма к отдельным факторам среды индивидуальна и может иметь как широкий, так и узкий диапазон выносливости. Но если количественное изменение хотя бы одного из факторов выходит за границы предела выносливости, то, несмотря на то что прочие условия благоприятны, организм гибнет.

Совокупность факторов среды (абиотических и биотических), которые необходимы для существования вида, называются экологической нишей.

Экологическая ниша характеризует образ жизни организма, условия его обитания и питания. В отличие от ниши понятие местообитание обозначает территорию, где живет организм, т. е. его «адрес». Например, травоядные обитатели степей корова и кенгуру занимают одну экологическую нишу, но имеют различные места обитания. Наоборот, обитатели леса – белка и лось, относящиеся также к травоядным животным, занимают разные экологические ниши. Экологическая ниша всегда определяет распространение организма и его роль в сообществе.

Общие законы действия факторов среды на организмы

Н.М. Чернова, А.М. Былова
Общая экология. Учебник
М.: Дрофа, 2004

2.3. Общие законы действия факторов среды на организмы

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

1. Закон оптимума.

Каждый фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы (рис. 1). Результат действия переменного фактора зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Рис. 1. Схема действия факторов среды на живые организмы

Представители разных видов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической валентности. Так, например, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне более 80 °C (от +30 до -55 °C), тогда как тепловодные рачки Copilia mirabilis выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6 °C (от +23 до + 29 °C). Одна и та же сила проявления фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной – для другого и выходить за пределы выносливости для третьего (рис. 2).

Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври». Эвритермные виды – выносящие значительные колебания температуры, эврибатные– широкий диапазон давления, эвригалинные – разную степень засоления среды.

Рис. 2. Положение кривых оптимума на температурной шкале для разных видов:

1, 2 — стенотермные виды, криофилы;

3–7– эвритермные виды;

8, 9 — стенотермные виды, термофилы

Неспособность переносить значительные колебания фактора, или узкая экологическая валентность, характеризуется приставкой «стено» – стенотермные, стенобатные, стеногалинные виды и т. д. В более широком смысле слова виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобионтными, а те, которые способны приспосабливаться к разной экологической обстановке, – эврибионтными.

Условия, приближающиеся по одному или сразу нескольким факторам к критическим точкам, называют экстремальными.

Положение оптимума и критических точек на градиенте фактора может быть в определенных пределах сдвинуто действием условий среды. Это регулярно происходит у многих видов при смене сезонов года. Зимой, например, воробьи выдерживают сильные морозы, а летом гибнут от охлаждения при температуре чуть ниже нуля. Явление сдвига оптимума по отношению к какому-либо фактору носит название акклимации. В отношении температуры это хорошо известный процесс тепловой закалки организма. Для температурной акклимации необходим значительный период времени. Механизмом является смена в клетках ферментов, катализирующих одни и те же реакции, но при разных температурах (так называемые изоферменты). Каждый фермент кодируется своим геном, следовательно, необходимо выключение одних генов и активация других, транскрипция, трансляция, сборка достаточного количества нового белка и т. п. Общий процесс занимает в среднем около двух недель и стимулируется переменами в окружающей среде. Акклимация, или закалка, – важная адаптация организмов, происходит при постепенно надвигающихся неблагоприятных условиях или при попадании на территории с иным климатом. Она является в этих случаях составной частью общего процесса акклиматизации.

2. Неоднозначность действия фактора на разные функции.

Каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма (рис. 3). Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Так, температура воздуха от +40 до +45 °C у холоднокровных животных сильно увеличивает скорость обменных процессов в организме, но тормозит двигательную активность, и животные впадают в тепловое оцепенение. Для многих рыб температура воды, оптимальная для созревания половых продуктов, неблагоприятна для икрометания, которое происходит при другом температурном интервале.

Рис. 3. Схема зависимости фотосинтеза и дыхания растения от температуры (по В. Лархеру, 1978): tмин, tопт, tмакс– температурный минимум, оптимум и максимум для прироста растений (заштрихованная область)

Жизненный цикл, в котором в определенные периоды организм осуществляет преимущественно те или иные функции (питание, рост, размножение, расселение и т. п.), всегда согласован с сезонными изменениями комплекса факторов среды. Подвижные организмы могут также менять места обитания для успешного осуществления всех своих жизненных функций.

3. Разнообразие индивидуальных реакций на факторы среды. Степень выносливости, критические точки, оптимальная и пессимальные зоны отдельных индивидуумов не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами особей, так и половыми, возрастными и физиологическими различиями. Например, у бабочки мельничной огневки – одного из вредителей муки и зерновых продуктов – критическая минимальная температура для гусениц -7 °C, для взрослых форм -22 °C, а для яиц -27 °C. Мороз в -10 °C губит гусениц, но не опасен для имаго и яиц этого вредителя. Следовательно, экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности каждой отдельной особи.

4. Относительная независимость приспособления организмов к разным факторам. Степень выносливости к какому-нибудь фактору не означает соответствующей экологической валентности вида по отношению к остальным факторам. Например, виды, переносящие широкие изменения температуры, совсем не обязательно должны также быть приспособленными к широким колебаниям влажности или солевого режима. Эвритермные виды могут быть стеногалинными, стенобатными или наоборот. Экологические валентности вида по отношению к разным факторам могут быть очень разнообразными. Это создает чрезвычайное многообразие адаптации в природе. Набор экологических валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида.

5. Несовпадение экологических спектров отдельных видов. Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Даже у близких по способам адаптации к среде видов существуют различия в отношении к каким-либо отдельным факторам.

Рис. 4. Изменение участия в луговых травостоях отдельных видов растений в зависимости от увлажнения (по Л. Г. Раменскому и др., 1956): 1– клевер луговой; 2– тысячелистник обыкновенный; 3– келерия Делявина; 4– мятлик луговой; 5– типчак; 6– подмаренник настоящий; 7– осока ранняя; 8– таволга обыкновенная; 9– герань холмовая; 10 – короставник полевой; 11– козлобородник коротконосиковый

Правило экологической индивидуальности видов сформулировал русский ботаник Л. Г. Раменский (1924) применительно к растениям (рис. 4), затем оно широко было подтверждено и зоологическими исследованиями.

6. Взаимодействие факторов. Оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы (рис. 5). Эта закономерность получила название взаимодействия факторов. Например, жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе. Угроза замерзания значительно выше при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие. Наоборот, один и тот же экологический результат может быть получен разными путями. Например, увядание растений можно приостановить путем как увеличения количества влаги в почве, так и снижения температуры воздуха, уменьшающего испарение. Создается эффект частичного взаимозамещения факторов.

Рис. 5. Смертность яиц соснового шелкопряда Dendrolimus pini при разных сочетаниях температуры и влажности

Вместе с тем взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы, и полностью заменить один из них другим нельзя. Полное отсутствие воды или хотя бы одного из основных элементов минерального питания делает жизнь растения невозможной, несмотря на самые благоприятные сочетания других условий. Крайний дефицит тепла в полярных пустынях нельзя восполнить ни обилием влаги, ни круглосуточной освещенностью.

Учитывая в сельскохозяйственной практике закономерности взаимодействия экологических факторов, можно умело поддерживать оптимальные условия жизнедеятельности культурных растений и домашних животных.

7. Правило ограничивающих факторов. Возможности существования организмов в первую очередь ограничивают те факторы среды, которые наиболее удаляются от оптимума. Если хотя бы один из экологических факторов приближается или выходит за пределы критических величин, то, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель. Любые сильно уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают первостепенное значение в жизни вида или отдельных его представителей в конкретные отрезки времени.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Природа этих факторов может быть различной (рис. 6). Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, в аридные районы – недостатком влаги или слишком высокими температурами. Ограничивающим распространение фактором могут служить и биотические отношения, например занятость территории более сильным конкурентом или недостаток опылителей для растений. Так, опыление инжира всецело зависит от единственного вида насекомых – осы Blastophaga psenes. Родина этого дерева – Средиземноморье. Завезенный в Калифорнию инжир не плодоносил до тех пор, пока туда не завезли ос-опылителей. Распространение бобовых в Арктике ограничивается распределением опыляющих их шмелей. На острове Диксон, где нет шмелей, не встречаются и бобовые, хотя по температурным условиям существование там этих растений еще допустимо.

Рис. 6. Глубокий снежный покров – лимитирующий фактор в распространении оленей (по Г. А. Новикову, 1981)

Чтобы определить, сможет ли вид существовать в данном географическом районе, нужно в первую очередь выяснить, не выходят ли какие-либо факторы среды за пределы его экологической валентности, особенно в наиболее уязвимый период развития.

Выявление ограничивающих факторов очень важно в практике сельского хозяйства, так как, направив основные усилия на их устранение, можно быстро и эффективно повысить урожайность растений или производительность животных. Так, на сильно кислых почвах урожай пшеницы можно несколько увеличить, применяя разные агрономические воздействия, но наилучший эффект будет получен только в результате известкования, которое снимет ограничивающие действия кислотности. Знание ограничивающих факторов, таким образом, ключ к управлению жизнедеятельностью организмов. В разные периоды жизни особей в качестве ограничивающих выступают различные факторы среды, поэтому требуется умелое и постоянное регулирование условий жизни выращиваемых растений и животных.

Закон оптимуму біологія — designflorgroup.ru

Скачать закон оптимуму біологія doc

Оптимум — наиболее благоприятный уровень воздействия, в пределах которого возможно процветание, размножение организма. Иллюстрацией уровней воздействия экологических факторов служит схема 4. Схема 4.  Существуют зоны минимума, максимума, оптимума жизнедеятельности организмов. Формируются жизненные формы организмов в зависимости от адаптации к жизненной среде, сходные по морфологическим признакам.

1. Что относится к факторам окружающей среды?. В экологии закон оптимума описывает диапазон устойчивости организмов к определенным факторам среды. Цифрами обозначены: 1 — зона гибели, которая соответствует значениям фактора среды, несовместимым с существованием определенных организмов; 2 — зона угнетения жизнедеятельности, в которой существование возможно, но очень затруднено; 3 — зона нормальной жизнедеятельности, максимум которой. Закон оптимума (в экологии) — любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы.

Результаты действия переменного фактора зависят прежде всего от силы его проявления, или дозировки. Закон оптимума (закон толерантности). Для каждого организма существует диапазон наиболее благоприятного значения того или иного фактора.

Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на организме. Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом, или зоной оптимума. Понятие о биологическом оптимуме. Закон оптимума. При определенных значениях фактора создаются условия, наиб. благоприятные для жизнедеятельности организмов; эти условия называются оптимальными, а соответствующая им область по шкале значений фактора — оптимумом; Чем больше отклоняются значения фактора от оптимальных, сильнее угнетается жизнедеятельность особей; в связи с этим выделяется зона их нормальной.

Закон оптимума (в экологии) — любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы.

Результаты действия переменного фактора зависят, прежде всего, от силы его проявления, или дозировки. Факторы положительно влияют на организмы лишь в определенных пределах. Недостаточное либо избыточное их действие сказывается на организмах отрицательно. В экологии закон оптимума описывает диапазон устойчивости организмов к определенным факторам среды. Цифрами обозначены: 1 — зона гибели, которая соответствует значениям фактора среды, несовместимым с существованием определенных организмов; 2 — зона угнетения жизнедеятельности, в которой существование возможно, но очень затруднено; 3 — зона нормальной жизнедеятельности, максимум которой.

4. Применим ли закон оптимума к сильно действующим на человека ядам? 5. Благодаря созданию искусственного микроклимата люди могут жить и работать в разных тем- пературных условиях, вплоть до антарктической зимы или космической стужи.  Поэтому говорят, что для паразитов характерен закон большого числа яиц. Паразиты должны также преодолевать защитные реакции организма хозяина. Поэтому чаще всего они поражают ослабленных особей.

doc, djvu, txt, txt

Похожее:

  • Історія хвороби неонатологія кефалогематома
  • Контрольна робота 3 алгебра 11 клас
  • Дпа 9 клас 2014 рік англійська мова
  • Хімія фізика і технологія поверхні
  • Українська мова. практичний порадник
  • Презентація до св миколая
  • 4 Человеческие последствия и ответные меры | Глобальное изменение окружающей среды: понимание человеческого фактора

    потенциальных затрат; те, кто твердо верит в способность человеческой изобретательности решать жизненные проблемы, выстраиваются в линию против тех, кто трепещет перед тем, что поставлено на карту; те, кому выгоден исход, выстраиваются против тех, кто проигрывает. Столкнувшись с выбором, некоторые предпочитают международные решения глобальным проблемам, другие считают национальные действия более осуществимыми; одни выступают за рыночную адаптацию, другие — за действия сообщества вне рынка и государства; одних привлекают крупномасштабные технологические решения, другие видят в них лекарства, которые могут быть хуже самой болезни. Короче говоря, дискуссии касаются не только функционирования человеческих и экологических систем, но также политических и экономических интересов, противоречивых ценностей и верований, различных предположений о будущем и различных суждений об устойчивости перед лицом неожиданностей.

    Исследования конфликтов Исследования экологических и технологических конфликтов составляют значительную часть социальных исследований конфликтов (например, Nelkin, 1979; Mazur, 1981; Freudenburg and Rosa, 1984; Jasper, 1988; Clarke, 1989).Проблемы глобального изменения окружающей среды обладают всеми чертами, характерными для самых сложных технологических противоречий: осознание человеческого влияния на опасности, серьезные возможности наихудшего случая, возможность широко распространенных и непреднамеренных побочных эффектов, отсроченные эффекты, которые нелегко отнести к конкретным причинам, и отсутствие индивидуального контроля над воздействием (Национальный исследовательский совет, 1989b: 57-62).

    Социальные науки могут помочь пролить свет на природу экологических противоречий и оценить способы их разрешения.Социологи, заинтересованные в экологической политике, изучали условия, формирующие и способствующие разрешению экологических споров, а также роль научных, правительственных и средств массовой информации в процессе принятия решений (например, Dietz and Rycroft, 1987; Gould et al., 1988; Jasanoff, 1990; Nelkin, 1979, 1988; Национальный исследовательский совет, 1989b). Некоторые начали рассматривать различные способы, которыми изменение окружающей среды может привести к конфликтам с потенциалом насилия (например, Homer-Dixon, 1990).

    Социологи, специализирующиеся на конфликтах, разработали обобщения, которые можно было бы более тщательно применить к экологическим конфликтам. Например, конфликты могут быть основаны главным образом на идеологии, интересах или понимании (Aubert, 1963; Glenn et al., 1970; Rapoport, 1960, 1964; Hammond, 1965; von Winterfeldt and Edwards, 1984; Syme and Eaton, 1989). , и разные типы конфликтов имеют тенденцию уступать место разным тактикам разрешения (например, Druckman and Zechmeister, 1973; Druckman et al., 1977). Определение среды-

    Влияние факторов окружающей среды на движение, поведение и использование среды обитания акул и скатов: обзор

  • Акерман Дж. Т., Кондратьев М. С., Матерн С. А., Чех Дж. Дж. Дж. (2000) Влияние приливов на пространственную динамику леопардовых акул, Triakis semifasciata , in Томалес-Бэй, Калифорния. Environ Biol Fishes 58 (1): 33–43

    Google Scholar

  • Андерсон С.Д., Голдман К.Дж. (2001) Измерения температуры лососевых акул, Lamna ditropis , в водах Аляски.Копея 3: 794–796

    Google Scholar

  • Эндрюс К.С., Уильямс Г.Д., Фаррер Д., Толимьери Н., Харви С.Дж., Баргманн Г., Левин П.С. (2009) Образцы активности Шестежаберных акул, Hexanchus griseus : взлеты и падения хищника. Анимационное поведение 78: 525–536

    Google Scholar

  • Эндрюс К.С., Уильямс Г.Д., Левин П.С. (2010) Сезонные и онтогенетические изменения в моделях передвижения шестежаберных акул.PLoS One 5 (9): e12549

    PubMed Central PubMed Google Scholar

  • Bascompte J, Melian CJ, Sala E (2005) Комбинации силы взаимодействия и перелов морской пищевой сети. Proc Natl Acad Sci USA 102 (15): 5443–5447

    CAS PubMed Central PubMed Google Scholar

  • Баум Дж. К., Червь B (2009) Каскадные нисходящие эффекты изменения численности океанических хищников.J Anim Ecol 78 (4): 699–714

    PubMed Google Scholar

  • Бернал Д., Карлсон Дж., Голдман К. Дж., Лоу К. Г. (2012) Энергетика, метаболизм и эндотермия у акул и скатов. В: Carrier JC, Musick JA, Heithaus MR (ред.) Биология акул и их родственников, 2-е изд. CRC Press, Boca Raton, pp 211–237

    Google Scholar

  • Campbell HA, Hewitt M, Watts ME, Peverell S, Franklin CE (2012) Краткосрочные и долгосрочные модели движения пресноводного хлыста ( Himantura dalyensis ), определенные обработкой сигналов данных пассивной акустической телеметрии.Mar Freshw Res 63 (4): 341–350

    Google Scholar

  • Campos BR, Fish MA, Jones G, Riley RW, Allen PJ, Klimley PA, Cech JJ Jr, Kelly JT (2009) Перемещения коричневых гладких гончих, Mustelus henlei , в заливе Томалес, Калифорния. Environ Biol Fishes 85 (1): 3–13

    Google Scholar

  • Кэри Ф.Г., Scharold JV (1990) Движения синих акул ( Prionace glauca ) в глубине и по течению.Мар Биол 106: 329–342

    Google Scholar

  • Карлайл А.Б., Старр Р.М. (2009) Использование среды обитания, место проживания и сезонное распределение самок леопардовых акул Triakis semifasciata в Элкхорн-Слау, Калифорния. Mar Ecol Prog Ser 380: 213–228

    Google Scholar

  • Карлайл А.Б., Старр Р.М. (2010) Приливные движения самок леопардовых акул ( Triakis semifasciata ) в Элкхорн-Слау, Калифорния.Environ Biol Fishes 89 (1): 31–45

    Google Scholar

  • Карлсон Дж. К., Парсонс Г. Р. (2001) Влияние гипоксии на три симпатрических вида акул: физиологические и поведенческие реакции. Environ Biol Fishes 61 (4): 427–433

    Google Scholar

  • Карлсон Дж. К., Парсонс Г. Р. (2003) Респираторные и гематологические реакции шляпной акулы, Sphyrna tiburo , на резкие изменения растворенного кислорода. J Exp Mar Bio Ecol 294: 15–26

    Google Scholar

  • Cartamil DP, Vaudo JJ, Lowe CG, Wetherbee BM, Holland KN (2003) Модели движения Diel гавайского ската, Dasyatis lata : последствия для экологических взаимодействий между симпатрическими видами эластожаберных. Мар Биол 142 (5): 841–847

    Google Scholar

  • Cartamil D, Wegner NC, Aalbers S, Sepulveda CA, Baquero A, Graham JB (2010) Модели передвижения Диль и предпочтения среды обитания обыкновенной акулы-молотилки ( Alopias vulpinus ) в бухте Южной Калифорнии.Mar Freshw Res 61: 596–604

    CAS Google Scholar

  • Кастерлин М.Э., Рейнольдс В.В. (1979) Терморегуляция акул. Comp Biochem Physiol A Physiol 64 (3): 451–453

    Google Scholar

  • Чин А., Кайн П.М., Уокер Т.И., Маколи Р.Б. (2010) Комплексная оценка риска изменения климата: анализ уязвимости акул и скатов на Большом Барьерном рифе Австралии.Глоб Чанг Биол 16 (7): 1936–1953

    Google Scholar

  • Коэн Дж. Э. (2003) Человеческое население: следующие полвека. Science 302 (5648): 1172–1175

    CAS PubMed Google Scholar

  • Коэн Дж. Э. (2005) Человеческое население растет. Sci Am 293: 48–55

    PubMed Google Scholar

  • Коллинз А.Б., Хеупель М.Р., Мотта П.Дж. (2007) Образцы обитания и движения скатов полукровки Rhinoptera bonasus в пределах юго-западного эстуария Флориды.J Fish Biol 71 (4): 1159–1178

    Google Scholar

  • Коллинз А.Б., Хойпель М.Р., Симпфендорфер Калифорния (2008) Пространственное распределение и долгосрочные модели перемещений скатов Rhinoptera bonasus в устье реки. Берег эстуариев 31 (6): 1174–1183

    Google Scholar

  • Conner WH, Day JW, Baumann RH, Randall JM (1989) Влияние ураганов на прибрежные экосистемы в северной части Мексиканского залива.Wetl Ecol Manag 1 (1): 45–56

    Google Scholar

  • Conrath CL, Musick JA (2010) Место проживания, использование пространства и модели передвижения молодых песчаных акул ( Carcharhinus plumbeus ) в зоне летнего питомника Вирджинии. Mar Freshw Res 61: 223–235

    CAS Google Scholar

  • Craig J, Gillikin P, Magelnicki M, May L (2010) Использование мест обитания скатов ( Rhinoptera bonasus ) в высокопродуктивной экосистеме континентального шельфа с гипоксией.Fish Oceanogr 19 (4): 301–317

    Google Scholar

  • Crawshaw LI (1977) Физиологические и поведенческие реакции рыб на изменение температуры. J Fish Board Can 34 (5): 730–734

    Google Scholar

  • Curtis TH, Parkyn DC, Burgess GH (2013) Использование бычьими акулами измененных человеком сред обитания в питомнике Флориды. Мар Кост Фиш 5 (1): 28–38

    Google Scholar

  • Девлин М., Шаффельке Б. (2009) Пространственная протяженность шлейфов речных паводков и воздействие на морские экосистемы в прибрежном районе Талли, Большой Барьерный риф.Mar Freshw Res 60 (11): 1109–1122

    CAS Google Scholar

  • Ди Санто В., Беннетт В.А. (2011 г.) Является ли термотаксис после кормления выгодным для пластиножаберных рыб? J Fish Biol 78: 195–207

    PubMed Google Scholar

  • Диксон К.А., Грэм Дж. Б. (2004) Эволюция и последствия эндотермии у рыб. Physiol Biochem Zool 77 (6): 998–1018

    PubMed Google Scholar

  • Donley JM, Shadwick RE, Sepulveda CA, Syme DA (2007) Температурная зависимость сократительных свойств аэробных локомоторных мышц у леопардовой акулы и короткоперой акулы мако. J Exp Biol 210 (7): 1194–1203

    PubMed Google Scholar

  • Drymon JM, Carassou L, Powers SP, Grace M, Dindo J, Dzwonkowski B (2013) Многоуровневый анализ факторов, влияющих на распространение акул в северной части Мексиканского залива. Fish Bull 111 (4): 370–380

    Google Scholar

  • Далви Н.К., Меткалф Дж. Д., Гланвилл Дж., Поусон М. Г., Рейнольдс Дж. Д. (2000) Стабильность промысла, местные исчезновения и сдвиги в структуре сообществ скатов.Консерв Биол 14 (1): 283–293

    Google Scholar

  • Dulvy NK, Fowler SL, Musick JA, Cavanagh RD, Kyne PM, Harrison LR, Carlson JK, Davidson LN, Fordham SV, Francis MP (2014) Риск исчезновения и сохранение мировых акул и скатов. eLife 3: e00590

    PubMed Central PubMed Google Scholar

  • Данбрак Р., Зелински Р. (2003) Сезонная и суточная активность шестжабровых акул ( Hexanchus griseus ) на мелководном рифе в проливе Джорджии, Британская Колумбия.Кан Дж Зоол 81 (6): 1107–1111

    Google Scholar

  • Economakis A, Lobel P (1998) Агрегационное поведение серой рифовой акулы, Carcharhinus amblyrhynchos , на атолле Джонстон в центральной части Тихого океана. Environ Biol Fishes 51 (2): 129–139

    Google Scholar

  • Эдгар Дж. Дж., Барретт Н. С., Грэддон Д. Д., Последний PR (2000) Значение эстуариев для сохранения: классификация эстуариев Тасмании с использованием экологических, физических и демографических характеристик в качестве примера.Биол Консерв 92 (3): 383–397

    Google Scholar

  • Эмануэль К. (2005) Растущая разрушительность тропических циклонов за последние 30 лет. Nature 436 (7051): 686–688

    CAS PubMed Google Scholar

  • Эспиноза М., Фарруджа Т.Дж., Лоу К.Г. (2011) Использование среды обитания, передвижения и точное местонахождение серой гладкозубой акулы ( Mustelus californicus Gill 1863) в недавно отреставрированном устье южной Калифорнии.J Exp Mar Bio Ecol 401: 63–74

    Google Scholar

  • Фабрициус К.Э. (2005) Влияние поверхностного стока на экологию кораллов и коралловых рифов: обзор и синтез. Mar Pollut Bull 50 (2): 125–146

    CAS PubMed Google Scholar

  • Fangue NA, Bennett WA (2003) Реакции на термостойкость лабораторно акклиматизированных и сезонно акклиматизированных атлантических скатов, Dasyatis sabina .Копия 2: 315–325

    Google Scholar

  • Ферретти Ф., Майерс Р.А., Серена Ф., Лотце Г.К. (2008 г.) Потеря крупных хищных акул из Средиземного моря. Консерв Биол 22 (4): 952–964

    PubMed Google Scholar

  • Francis MP (2013) Временные и пространственные закономерности использования среды обитания молодью небольшой прибрежной акулы ( Mustelus lenticulatus ) в устьевом питомнике.PLoS One 8 (2): e57021

    CAS PubMed Central PubMed Google Scholar

  • Froeschke J, Stunz GW, Wildhaber ML (2010) Влияние окружающей среды на появление прибрежных акул в устьевых водах. Mar Ecol Prog Ser 407: 279–292

    Google Scholar

  • Fry FEJ (1971) Влияние факторов окружающей среды на физиологию рыб. В: Hoar WS, Randall DJ (ред.) Физиология рыб: отношения и поведение с окружающей средой.Academic Press, New York, pp 1–98

    Google Scholar

  • Gelsleichter J, Manire CA, Szabo NJ, Cortes E, Carlson J, Lombardi-Carlson L (2005) Концентрации хлорорганических соединений в капотоголовых акулах ( Sphyrna tiburo ) в четырех устьях Флориды. Arch Environ Contam Toxicol 48 (4): 474–483

    CAS PubMed Google Scholar

  • Гиллиам Д., Салливан К.М. (1993) Диета и пищевые привычки южного ската Dasyatis Americana в центральных Багамах.Bull Mar Sci 52 (3): 1007–1013

    Google Scholar

  • Goetze JS, Fullwood LAF (2013) Крупнейший морской заповедник Фиджи приносит пользу рифовым акулам. Коралловые рифы 32: 121–125

    Google Scholar

  • Граббс Р.Д., Мусик Дж. (2007) Пространственное разграничение зон летних рассадников молодых песчаных акул в Чесапикском заливе, Вирджиния. В: McCandless CT, Kohler NE, Jr. HLP (под ред.) Питомники акул в Мексиканском заливе и водах восточного побережья США, том 50.Am Fish Soc Symp, Bethesda, MD, pp 87–108

  • Grubbs RD, Musick JA, Conrath CL, Romine JG (2005) Долгосрочные перемещения, миграция и временные границы летнего питомника молодых песчаных акул в регион Чесапикского залива. В: McCandless CT, Kohler NE, Jr. HLP (eds) Питомники акул в Мексиканском заливе и водах восточного побережья США, том 50. Am Fish Soc Symp, Bethesda, MD, pp 63–86

  • Грубер С.Х., Нельсон Д.Р., Моррисси Дж.Ф. (1988) Модели активности и использования пространства лимонных акул, Negaprion brevirostris , в мелководной лагуне Багамских островов.Bull Mar Sci 43 (1): 61–76

    Google Scholar

  • Guttridge TL, Gruber SH, Franks BR, Kessel ST, Gledhill KS, Uphill J, Krause J, Sims DW (2012) Глубокая опасность: внутривидовой риск хищничества влияет на использование среды обитания и формирование скоплений молодых лимонных акул Negaprion Бревирострис . Mar Ecol Prog Ser 445: 279–291

    Google Scholar

  • Hazen EL, Jorgensen S, Rykaczewski RR, Bograd SJ, Foley DG, Jonsen ID, Shaffer SA, Dunne JP, Costa DP, Crowder LB (2013) Прогнозируемые изменения среды обитания высших хищников Тихого океана в меняющемся климате.Нат Клим Чанг 3: 234–238

    Google Scholar

  • Hazon N, Wells A, Pillans RD, Good JP, Gary Anderson W., Franklin CE (2003) Осморегуляция и эндокринный контроль на основе мочевины у эластожаберных рыб с особым упором на эвригалинность. Comp Biochem Physiol B: Biochem Mol Biol 136 (4): 685-700

    Google Scholar

  • Heithaus MR (2001) Биология тигровых акул, Galeocerdo cuvier , в заливе Шарк, Западная Австралия: соотношение полов, распределение по размерам, рацион и сезонные изменения коэффициентов вылова.Environ Biol Fishes 61: 25–36

    Google Scholar

  • Heithaus MR, Dill LM, Marshall GJ, Buhleier B (2002) Использование мест обитания и поведение тигровых акул ( Galeocerdo cuvier ) в экосистеме морских водорослей при кормлении. Мар Биол 140: 237–248

    Google Scholar

  • Heithaus MR, Frid A, Wirsing AJ, Worm B (2008) Прогнозирование экологических последствий сокращения высших морских хищников.Trends Ecol Evol 23 (4): 202–210

    PubMed Google Scholar

  • Heithaus MR, Delius BK, Wirsing AJ, Dunphy-Daly MM (2009) Физические факторы, влияющие на распределение высших хищников в субтропическом олиготрофном эстуарии. Limnol Oceanogr 54 (2): 472–482

    CAS Google Scholar

  • Heupel MR (2007) Выход из залива Терра Сея: исследование сигналов, стимулирующих миграцию из зоны летнего питомника.В: McCandless CT, Kohler NE Jr, HLP (eds) Питомники акул в Мексиканском заливе и водах восточного побережья США, том 50. Am Fish Soc Symp, Bethesda, MD, pp 265–280

  • Heupel MR, Hueter RE (2002) Важность плотности добычи по отношению к моделям передвижения молоди черноперой акулы ( Carcharhinus limbatus ) в прибрежном питомнике. Mar Freshw Res 53 (2): 543–550

    Google Scholar

  • Heupel MR, Simpfendorfer CA (2008) Передвижение и распространение молодых акул-быков Carcharhinus leucas в изменчивой среде устья.Акват Биол 1: 277–289

    Google Scholar

  • Heupel M, Simpfendorfer C (2014) Важность экологических и биологических факторов в присутствии и космическом использовании акул, связанных с рифами. Mar Ecol Prog Ser 496: 47–57

    Google Scholar

  • Heupel MR, Simpfendorfer CA, Hueter RE (2003) Бег перед бурей: черноперые акулы реагируют на падение атмосферного давления, связанное с тропическим штормом Габриель.J Fish Biol 63: 1357–1363

    Google Scholar

  • Heupel MR, Simpfendorfer CA, Fitzpatrick R (2010) Крупномасштабное перемещение серых рифовых акул и верность их рифам. PLoS One 5 (3): 5

    Google Scholar

  • Hight BV, Lowe CG (2007) Повышенная температура тела взрослых самок леопардовых акул, Triakis semifasciata при скоплении в неглубоких прибрежных бухтах: доказательства терморегуляции поведения? J Exp Mar Bio Ecol 352 (1): 114–128

    Google Scholar

  • Hoegh-Guldberg O, Mumby PJ, Hooten AJ, Steneck RS, Greenfield P, Gomez E, Harvell CD, Sale PF, Edwards AJ, Caldeira K, Knowlton N, Eakin CM, Iglesias-Prieto R, Muthiga N, Bradbury RH, Dubi A, Hatziolos ME (2007) Коралловые рифы в условиях быстрого изменения климата и закисления океана.Наука 318 (5857): 1737–1742

    CAS PubMed Google Scholar

  • Hoisington G, Lowe CG (2005) Изобилие и распространение круглого ската, Urobatis halleri , рядом с отводом нагретых стоков. Mar Environ Res 60 (4): 437–453

    CAS PubMed Google Scholar

  • Холбрук С.Дж., Шмитт Р.Дж., Стивенс Дж.С. (1997) Изменения в сообществе рифовых рыб умеренного пояса, связанные с изменением климата.Ecol Appl 7 (4): 1299–1310

    Google Scholar

  • Hopkins TE, Cech JJ (2003) Влияние переменных окружающей среды на распределение и численность трех эластожаберных в заливе Томалес, Калифорния. Environ Biol Fishes 66 (3): 279–291

    Google Scholar

  • Хатчингс П., Хейнс Д., Гоудкамп К., МакКук Л. (2005) Уловитель рифа: проблемы качества воды в районе Большого Барьерного рифа — обзор статей.Mar Pollut Bull 51 (1–4): 3–8

    CAS PubMed Google Scholar

  • IPCC (2007) Изменение климата 2007: основы физических наук. Вклад рабочей группы I в четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Издательство Кембриджского университета, Кембридж

    Google Scholar

  • Jaine FRA, Couturier LIE, Weeks S, Townsend KA, Bennett MB, Fiora K, Richardson AJ (2012) Когда появляются гиганты: тенденции наблюдений, влияние окружающей среды и использование среды обитания ската манта Manta alfredi at a коралловый риф.PLoS One 7 (10): e46170

    CAS PubMed Central PubMed Google Scholar

  • Jennings DE, Gruber SH, Franks BR, Kessel ST, Robertson AL (2008) Влияние крупномасштабного антропогенного развития на популяции молодых лимонных акул ( Negaprion brevirostris ) в Бимини, Багамы. Environ Biol Fish 83 (4): 369–377

    Google Scholar

  • Джирик К.Э., Лоу К.Г. (2012) Родильное отделение двухжаберных: самки круглых скатов Urobatis halleri используют теплую восстановленную среду обитания в устье во время беременности.J Fish Biol 80 (5): 1227–1245

    CAS PubMed Google Scholar

  • Jorgensen SJ, Klimley AP, Muhlia-Melo AF (2009) Гребенчатая акула-молот Sphyrna lewini , использует глубоководную гипоксическую зону в Калифорнийском заливе. J Fish Biol 74 (7): 1682–1687

    CAS PubMed Google Scholar

  • Климли А.П. (1987) Детерминанты половой сегрегации у зубчатой ​​акулы-молота, Sphyrna lewini .Environ Biol Fishes 18 (1): 27–40

    Google Scholar

  • Kneebone J, Chisholm J, Skomal GB (2012) Сезонное проживание, использование среды обитания и верность местонахождения молоди песчаных тигровых акул Carcharias taurus в устье Массачусетса. Mar Ecol Prog Ser 471: 165–181

    Google Scholar

  • Книп Д.М., Хойпель М.Р., Симпфендорфер Калифорния (2010) Акулы в прибрежной среде: модели, важность и последствия.Mar Ecol Prog Ser 402: 1–11

    Google Scholar

  • Книп Д.М., Хеупель М.Р., Симпфендорфер Калифорния, Тобин А.Дж., Молони Дж. (2011a) Онтогенетические сдвиги в перемещении и использовании среды обитания молодых голубиных акул Carcharhinus amboinensis в тропическом прибрежном районе. Mar Ecol Prog Ser 425: 233–246

    Google Scholar

  • Книп Д.М., Хеупель М.Р., Симпфендорфер, Калифорния, Тобин А.Дж., Молони Дж. (2011b) Влияние влажного сезона на распределение молоди голубиных акул, Carcharhinus amboinensis , в тропических прибрежных водах.Mar Freshw Res 62 (6): 658–667

    CAS Google Scholar

  • Last PR, White WT, Gledhill DC, Hobday AJ, Brown R, Edgar GJ, Pecl G (2011) Долгосрочные изменения численности и распределения ихтиофауны умеренного пояса: реакция на изменение климата и методы рыболовства. Глоб Экол Биогеогр 20 (1): 58–72

    Google Scholar

  • Lotze HK, Lenihan HS, Bourque BJ, Bradbury RH, Cooke RG, Kay MC, Kidwell SM, Kirby MX, Peterson CH, Jackson JBC (2006) Истощение, деградация и потенциал восстановления устьев рек и прибрежных морей.Наука 312 (5781): 1806–1809

    CAS PubMed Google Scholar

  • Манн К.Х. (2000) Экология прибрежных вод: последствия для управления, 2-е изд. Blackwell Science, Малден

    Google Scholar

  • Martin CS, Vaz S, Ellis JR, Lauria V, Coppin F, Carpentier A (2012) Смоделированные распределения десяти демерсальных эластожаберных ветвей восточной части Ла-Манша по отношению к окружающей среде.J Exp Mar Bio Ecol 418: 91–103

    Google Scholar

  • Matern SA, Чех JJ Jr, Hopkins TE (2000) Diel движения скатов летучих мышей, Myliobatis californica , в заливе Томалес, Калифорния: доказательства поведенческой терморегуляции? Environ Biol Fishes 58: 173–182

    Google Scholar

  • Матич П., Хейтхаус М.Р. (2012) Влияние экстремальных температурных явлений на поведение и возрастную структуру устьевого хищника, Carcharhinus leucas .Mar Ecol Prog Ser 447: 165–178

    Google Scholar

  • Медвед Р. Дж., Маршал Дж. А. (1983) Краткосрочные перемещения молодых песчаных акул, Carcharhinus plumbeus (Pisces, Carcharhinidae). Bull Mar Sci 33 (1): 87–93

    Google Scholar

  • Монтойя Р.В., Торсон Т.Б. (1982) Акула-бык ( Carcharhinus leucas ) и крупнозубая рыба-пила ( Pristis perotteti ) в озере Баяно, тропическом искусственном водохранилище в Панаме.Environ Biol Fishes 7 (4): 341–347

    Google Scholar

  • Мусьентес Г.Р., Кейрос Н., Соуза Л.Л., Таррозо П., Симс Д.В. (2009) Сексуальная сегрегация пелагических акул и потенциальная угроза со стороны рыболовства. Biol Lett 5 (2): 156–159

    PubMed Central PubMed Google Scholar

  • Munday PL, Jones GP, Sheaves M, Williams AJ, Goby G (2007) Уязвимость рыб Большого Барьерного рифа к изменению климата.В: Johnson JE, Marshall PA (eds) Изменение климата и Большой Барьерный риф. Администрация морского парка Большого Барьерного рифа и Австралийское управление теплиц, Австралия, стр. 357–391

    Google Scholar

  • Нельсон Д. Р., Маккиббен Дж. Н., Стронг В. Р., Лоу К. Г., Сиснерос Дж. А., Шредер Д. М., Лавенберг Р. Дж. (1997) Акустическое отслеживание акулы-мегаполиса Megachasma pelagios : сумеречный вертикальный мигратор. Environ Biol Fishes 49 (4): 389–399

    Google Scholar

  • Nilsson GE, Renshaw GMC (2004) Стратегии выживания при гипоксии у двух рыб: крайняя толерантность к аноксии у североевропейских карасей и естественная гипоксическая прекондиционирование у коралловых рифовых акул.J Exp Biol 207 (18): 3131–3139

    CAS PubMed Google Scholar

  • Носаль А., Картамил Д., Лонг Дж., Лурманн М., Вегнер Н., Грэм Дж. (2013) Демография и модели передвижения леопардовых акул ( Triakis semifasciata ), скапливающихся у истока подводного каньона на открытом побережье южная Калифорния, США. Environ Biol Fish 96 (7): 865–878

    Google Scholar

  • Nosal A, Caillat A, Kisfaludy E, Royer M, Wegner N (2014) Агрегационное поведение и сезонная филопатия у самцов и самок леопардовых акул Triakis semifasciata вдоль открытого побережья южной Калифорнии, США.Mar Ecol Prog Ser 499: 157–175

    Google Scholar

  • Ортега Л.А., Хеупель М.Р., Ван Бейнен П., Мотта П.Дж. (2009) Модели передвижения и предпочтения качества воды молодых акул-быков ( Carcharhinus leucas ) в устье Флориды. Environ Biol Fishes 84 (4): 361–373

    Google Scholar

  • Pang PKT, Griffith RW, Atz JW (1977) Осморегуляция эластожаберных жабер.Am Zool 17 (2): 365–377

    CAS Google Scholar

  • Папастаматиу Ю.П., Лоу К.Г., Казелле Дж.Э., Фридлендер А.М. (2009) Масштабные эффекты среды обитания на передвижения и структуру пути рифовых акул на атолле, где доминируют хищники. Экология 90 (4): 996–1008

    PubMed Google Scholar

  • Парсонс Г. Р., Карлсон Дж. К. (1998) Физиологические и поведенческие реакции на гипоксию у капотоголовой акулы, Sphyrna tiburo : рутинное плавание и регуляция дыхания.Fish Physiol Biochem 19: 189–196

    CAS Google Scholar

  • Парсонс Г.Р., Хоффмайер Е.Р. (2005) Сезонные изменения в распределении и относительной численности атлантической остроносой акулы Rhizoprionodon terraenovae в северной части Центрального Мексиканского залива. Копея 4: 914–920

    Google Scholar

  • Perry AL, Low PJ, Ellis JR, Reynolds JD (2005) Изменение климата и сдвиги в распределении морских рыб.Science 308: 1912–1915

    CAS PubMed Google Scholar

  • Половина Дж. Дж., Абекассис М., Хауэлл Е. А., Вудворт П. (2009) Увеличение относительной численности рыб среднего трофического уровня одновременно со снижением численности высших хищников в субтропической северной части Тихого океана, 1996–2006 гг. Fish Bull 107 (4): 523–531

    Google Scholar

  • Poulakis GR, Stevens PW, Timmers AA, Wiley TR, Simpfendorfer CA (2011) Абиотическая близость и пространственно-временное распределение находящейся под угрозой исчезновения малозубой рыбы-пилы, Pristis pectinata , в питомнике на юго-западе Флориды.Mar Freshw Res 62 (10): 1165–1177

    Google Scholar

  • Приеде И.Г., Миллер П.И. (2009) Гигантская акула ( Cetorhinus maximus ), отслеживаемая спутником вместе с одновременным дистанционным зондированием II: новый анализ показывает ориентацию на тепловой фронт. Fish Res 95 (2–3): 370–372

    Google Scholar

  • Rahmstorf S (2007) Полуэмпирический подход к прогнозированию будущего повышения уровня моря.Наука 315 (5810): 368–370

    CAS PubMed Google Scholar

  • Rechisky EL, Wetherbee BM (2003) Кратковременные перемещения молодых и новорожденных песчаных акул, Carcharhinus plumbeus , на территории их питомников в заливе Делавэр. Environ Biol Fishes 68 (2): 113–128

    Google Scholar

  • Роббинс Р.Л. (2007) Экологические переменные, влияющие на половую сегрегацию больших белых акул Carcharodon carcharias на островах Нептуна в Южной Австралии.J Fish Biol 70 (5): 1350–1364

    Google Scholar

  • Routley MH, Nilsson GE, Renshaw GMC (2002) Воздействие гипоксии стимулирует дыхательные и метаболические реакции эполетной акулы на прогрессирующую гипоксию. Comp Biochem Physiol A: Mol Integr Physiol 131 (2): 313–321

    Google Scholar

  • Schaffelke B, Mellors J, Duke NC (2005) Качество воды в районе Большого Барьерного рифа: реакция сообществ мангровых зарослей, морских водорослей и макроводорослей.Mar Pollut Bull 51 (1–4): 279–296

    CAS PubMed Google Scholar

  • Shepard ELC, Ahmed MZ, Southall EJ, Witt MJ, Metcalfe JD, Sims DW (2006) Диль и приливные ритмы в поведении пелагических акул при нырянии, идентифицированные обработкой сигналов архивных данных мечения. Mar Ecol Prog Ser 328: 205–213

    Google Scholar

  • Шеперд Т.Д., Майерс Р.А. (2005) Прямое и косвенное воздействие промысла на мелкие прибрежные эластожаберные жабры в северной части Мексиканского залива.Ecol Lett 8 (10): 1095–1104

    Google Scholar

  • Simpfendorfer CA, Freitas GG, Wiley TR, Heupel MR (2005) Распределение и разделение среды обитания неполовозрелых акул-быков ( Carcharhinus leucas ) в устье юго-западной Флориды. Эстуарии 28 (1): 78–85

    Google Scholar

  • Simpfendorfer CA, Yeiser BG, Wiley TR, Poulakis GR, Stevens PW, Heupel MR (2011) Влияние окружающей среды на пространственную экологию молоди малозубой рыбы-пилы ( Pristis pectinata ): результаты акустического мониторинга.PLoS One 6 (2): 1–12

    Google Scholar

  • Sims DW (2005) Различия в выборе среды обитания и репродуктивных стратегиях самцов и самок акул. В: Ruckstuhl KE, Neuhaus P (eds) Половая сегрегация у позвоночных: экология двух полов. Издательство Кембриджского университета, Нью-Йорк, стр. 127–147

    Google Scholar

  • Sims DW, Quayle VA (1998) Выборочное кормление гигантских акул на зоопланктоне на мелкомасштабном фронте.Nature 393 (6684): 460–464

    CAS Google Scholar

  • Sims DW, Вермут VJ, Саутхолл EJ, Hill JM, Мур П., Роулинсон К., Хатчинсон Н., Бадд Г.С., Райтон Д., Меткалф Дж., Нэш Дж. П., Морритт Д. (2006) Охота тепло, отдыхай спокойно: биоэнергетическая стратегия лежащая в основе diel вертикальная миграция бентосной акулы. J Anim Ecol 75 (1): 176–190

    PubMed Google Scholar

  • Смит Дж. В., Мерринер Дж. В. (1985) Пищевые привычки и пищевое поведение ската, Rhinoptera bonasus , в нижней части Чесапикского залива.Эстуарии 8 (3): 305–310

    Google Scholar

  • Смит Дж. У., Мерринер Дж. В. (1987) Возраст и рост, перемещения и распространение ската, Rhinoptera bonasus , Чесапикский залив. Эстуарии 10 (2): 153–164

    Google Scholar

  • Snelson FF, Bradley WK (1978) Смертность рыб из-за холода на восточном побережье Флориды, январь. Fla Sci 41 (1): 1–12

    Google Scholar

  • Speed ​​CW, Meekan MG, Field IC, McMahon CR, Bradshaw CJA (2012) Акулы, ищущие тепла: поддержка поведенческой терморегуляции у рифовых акул.Mar Ecol Prog Ser 463: 231–244

    Google Scholar

  • Speers-Roesch B, Brauner CJ, Farrell AP, Hickey AJ, Renshaw GM, Wang YS, Richards JG (2012) Толерантность к гипоксии эластожаберных ветвей. II. Сердечно-сосудистая функция и метаболические реакции тканей во время воздействия прогрессирующей и относительной гипоксии. J Exp Biol 215 (1): 103–114

    CAS PubMed Google Scholar

  • Стивенс Дж. Д., Бонфил Р., Далви Н. К., Уокер П. А. (2000) Влияние рыбной ловли на акул, скатов и химер (хондрихтиан) и последствия для морских экосистем.ICES J Mar Sci 57 (3): 476–494

    Google Scholar

  • Thorson TB (1972) Статус акулы-быка, Carcharhinus leucas , в реке Амазонке. Копея 3: 601–605

    Google Scholar

  • Thorson TB (1974) Встреча рыбы-пилы, Pristis perotteti , в реке Амазонка, с примечаниями о P. pectinatus . Копея 2: 560–564

    Google Scholar

  • Thums M, Meekan M, Stevens J, Wilson S, Polovina J (2013) Доказательства терморегуляции поведения самой большой рыбы в мире.Интерфейс J R Soc 10 (78): 20120477

    PubMed Central Google Scholar

  • Торрес Л.Г., Хейтхаус М.Р., Делиус Б. (2006) Влияние численности костистых акул на распределение и численность акул в заливе Флорида, США. Hydrobiologia 569 (1): 449–455

    Google Scholar

  • Убеда А.Дж., Симпфендорфер Калифорния, Хойпель М.Р. (2009) Движение головок капота, Sphyrna tiburo , как реакция на изменение солености в устье Флориды.Environ Biol Fishes 84: 293–303

    Google Scholar

  • Udyawer V, Chin A, Knip D, Simpfendorfer CA, Heupel MR (2013) Различная реакция прибрежных акул на сильные тропические штормы: экологические сигналы и изменения в использовании космоса. Mar Ecol Prog Ser 480: 171–183

    Google Scholar

  • Vaudo JJ, Heithaus MR (2009) Пространственно-временная изменчивость в фауне песчаных пластиножаберных в заливе Шарк, Австралия.Мар Биол 156 (12): 2579–2590

    Google Scholar

  • Vaudo JJ, Heithaus MR (2012) Diel и сезонные колебания в использовании прибрежного песчаного отмели сообществом скатов в почти нетронутой системе. Мар Freshw Res 63: 1077–1084

    Google Scholar

  • Wallman HL, Bennett WA (2006) Влияние родов и кормления на тепловые предпочтения атлантического ската, Dasyatis sabina (Lesueur).Environ Biol Fishes 75: 259–267

    Google Scholar

  • Вермут VJ, Sims DW (2008) Половая сегрегация у морских рыб, рептилий, птиц и млекопитающих: модели поведения, механизмы и последствия для сохранения. В: Sims DW (ed) Advances in marine biology, vol 54. Elsevier Academic Press, San Diego, pp 107–170

    Google Scholar

  • Webster PJ, Holland GJ, Curry JA, Chang HR (2005) Изменения количества, продолжительности и интенсивности тропических циклонов в условиях потепления.Science 309 (5742): 1844–1846

    CAS PubMed Google Scholar

  • Werry JM, Lee SY, Lemckert CJ, Otway NM (2012) Натуральный или искусственный? Среда обитания бычьей акулы, Carcharhinus leucas . Plos One 7 (11): e49796

    CAS PubMed Central PubMed Google Scholar

  • Wetherbee BM, Rechisky EL (2000) Модели передвижения молодых песчаных акул на территории их питомников в заливе Делавэр.В: Eiler JH, Alcorn DJ, Neuman MR (eds) Биотелеметрия 15: материалы 15-го международного симпозиума по биотелеметрии. Международное общество биотелеметрии, Вагениген, стр. 91–98

    Google Scholar

  • Wetherbee BM, Gruber SH, Rosa RS (2007) Модели передвижения молодых лимонных акул Negaprion brevirostris в Атол-дас-Рокас, Бразилия: питомник, характеризующийся экстремальными приливами. Mar Ecol Prog Ser 343: 283–293

    Google Scholar

  • Whitty JM, Morgan DL, Peverell SC, Thorburn DC, Beatty SJ (2009) Онтогенетическое глубинное разделение молоди пресноводных пилильщиков ( Pristis microdon : Pristidae) в речной среде.Mar Freshw Res 60 (4): 306–316

    Google Scholar

  • Wise G, Mulvey JM, Renshaw GMC (1998) Устойчивость к гипоксии у эполетной акулы ( Hemiscyllium ocellatum ). J Exp Zool 281 (1): 1–5

    Google Scholar

  • 10: Факторы окружающей среды — Биология LibreTexts

    В микробном мире (а также немикробном мире!) Идет ожесточенная конкуренция, а ресурсов может быть недостаточно.Для тех микробов, которые хотят и могут адаптироваться к тому, что может считаться суровой окружающей средой, это, безусловно, может означать меньшую конкуренцию. Итак, какие условия окружающей среды могут повлиять на рост микробов? Температура, кислород, pH, активность воды, давление, радиация, недостаток питательных веществ… это основные из них. Мы рассмотрим подробнее метаболизм (т.е. какую пищу они могут есть?) Позже, поэтому давайте сосредоточимся на физических характеристиках окружающей среды и адаптации микробов.

    Осмолярность

    Клетки подвержены изменениям осмотического давления из-за того, что плазматическая мембрана свободно проницаема для воды (процесс, известный как пассивная диффузия ).Вода обычно будет двигаться в направлении, необходимом для попытки уравновесить концентрацию растворенного вещества в клетке и концентрацию растворенного вещества в окружающей среде. Если концентрация растворенного вещества в окружающей среде ниже, чем концентрация растворенного вещества внутри клетки, среда считается гипотонической . В этой ситуации вода будет проходить в ячейку, вызывая набухание ячейки и повышение внутреннего давления. Если ситуацию не исправить, клетка в конечном итоге разорвется из-за лизиса плазматической мембраны.И наоборот, если концентрация растворенного вещества в окружающей среде выше, чем концентрация растворенного вещества внутри клетки, среда считается гипертонической . В этой ситуации вода выйдет из клетки, что приведет к ее обезвоживанию. Длительные периоды обезвоживания вызывают необратимое повреждение плазматической мембраны.

    Гипертонические и гипотонические растворы.

    Клеткам в гипотоническом растворе необходимо снизить осмотическую концентрацию их цитоплазмы.Иногда клетки могут использовать включения для химического изменения растворенных веществ, что снижает молярность. В лучшем случае они могут использовать так называемые механочувствительные (МС) каналы , расположенные в их плазматической мембране. Каналы МС открываются по мере того, как плазматическая мембрана растягивается из-за повышенного давления, позволяя растворенным веществам покинуть клетку и тем самым снижая осмотическое давление.

    Клетки в гипертоническом растворе, которым необходимо увеличить осмотическую концентрацию их цитоплазмы, могут поглощать дополнительные растворенные вещества из окружающей среды.Однако клетки должны быть осторожны с тем, какие растворенные вещества они поглощают, поскольку некоторые растворенные вещества могут мешать клеточной функции и метаболизму. Клетки должны принимать совместимых растворенных веществ , таких как сахара или аминокислоты, которые обычно не мешают клеточным процессам.

    Есть некоторые микробы, которые эволюционировали в экстремальных гипертонических средах, особенно в условиях высоких концентраций соли, до такой степени, что теперь им для роста требуется присутствие высоких уровней хлорида натрия. Галофилы , для которых требуется концентрация NaCl выше 0,2 M, поглощают ионы калия и хлора как способ нейтрализовать эффекты гипертонической среды, в которой они живут. Их эволюция была настолько полной, что их клеточные компоненты (рибосомы, ферменты) , транспортные белки, клеточная стенка, плазматическая мембрана) теперь для функционирования требуется присутствие высоких концентраций как калия, так и хлорида.

    pH

    pH определяется как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода в растворе, выраженный в молярности.Шкала pH находится в диапазоне от 0 до 14, где 0 представляет чрезвычайно кислый раствор (1,0 M H +), а 14 представляет собой чрезвычайно щелочной раствор (1,0 x 10-14 M H +). Каждая единица pH представляет десятикратное изменение концентрации ионов водорода, то есть раствор с pH 3 в 10 раз более кислый, чем раствор с pH 4.

    Обычно клетки предпочитают pH, который подобен их внутренней среде, с цитоплазмой, имеющей pH 7,2. Это означает, что большинство микробов — это нейтрофилов («нейтральные любители»), предпочитающие pH в диапазоне 5.От 5 до 8.0. Однако есть некоторые микробы, которые эволюционировали, чтобы жить в средах с экстремальным pH.

    Ацидофилы («любители кислоты»), предпочитающие диапазон pH окружающей среды от 0 до 5,5, должны использовать различные механизмы для поддержания своего внутреннего pH в приемлемом диапазоне и сохранения стабильности своей плазматической мембраны. Эти организмы переносят катионы (например, ионы калия) в клетку, тем самым уменьшая перемещение H + в клетку. Они также используют протонные насосы, которые активно откачивают H +.

    Alkaliphiles («любители щелочи»), предпочитающие диапазон pH окружающей среды от 8,0 до 11,5, должны перекачивать протоны, чтобы поддерживать pH своей цитоплазмы. Обычно они используют антипортеры, которые выкачивают протоны и ионы натрия.

    Шкала pH. OpenStax, Неорганические соединения, необходимые для функционирования человека. OpenStax CNX. 18 июня 2013 г. http://cnx.org/contents/e4e45509-bfc0-4aee-b73e-17b7582bf7e1@3.

    Температура

    Микробы не могут регулировать свою внутреннюю температуру, поэтому они должны адаптироваться к среде, в которой они хотели бы жить.Изменения температуры оказывают наибольшее влияние на ферменты и их активность, при этом оптимальная температура приводит к наиболее быстрому метаболизму и, как следствие, скорости роста. Температура ниже оптимальной приведет к снижению активности ферментов и замедлению метаболизма, в то время как более высокие температуры могут фактически денатурировать белки, такие как ферменты и белки-носители, что приводит к гибели клеток. В результате у микробов есть кривая роста в зависимости от температуры с оптимальной температурой , при которой скорость роста достигает пика, а также минимальной и максимальной температурой , при которой рост продолжается, но не столь устойчив.Для бактерии диапазон роста обычно составляет около 30 градусов.

    психрофилов — любители холода, с оптимумом 15 9 10 33 o 9 10 34 C или ниже и диапазоном роста от -20 9 10 33 o 9 10 34 C до 20 9 10 33 o 9 10 34 C. Большинство этих микробов обитают в океанах, где температура часто составляет 5 9 10 33 o 9 10 34 C или ниже. Их также можно найти в Арктике и Антарктике, они живут во льдах везде, где могут найти карманы с жидкой водой. Адаптация к холоду требовала выработки определенных белков, особенно ферментов, которые все еще могут функционировать при низких температурах.Кроме того, требовалась модификация плазматической мембраны, чтобы она оставалась полужидкой. Психрофилы имеют повышенное количество ненасыщенных жирных кислот и жирных кислот с более короткой цепью. Наконец, психрофилы производят криопротекторы, специальные белки или сахара, которые предотвращают образование кристаллов льда, которые могут повредить клетку. Психротофы или холодоустойчивые микробы имеют диапазон от 0 до 35 9 10 33 o 9 10 34 C, с оптимальным значением 16 9 10 33 o 9 10 34 C или выше.

    Люди лучше всего знакомы с мезофилами , микробами с оптимумом роста 37 o C и диапазоном 20-45 o C.В эту категорию попадает почти вся микрофлора человека, а также почти все человеческие патогены. Мезофилы обитают в той же среде, что и люди, с точки зрения пищи, которую мы едим, поверхностей, к которым мы прикасаемся, и воды, в которой мы пьем и плаваем.

    На более теплом конце спектра находятся термофилов («любители тепла»), микробы, которые любят высокие температуры. Термофилы обычно имеют диапазон 45-80 o ° C и оптимум роста 60 ° ° C.Есть еще гипертермофилов , микробы, которые любят пикантные вещи. Эти микробы имеют оптимумы роста 88-106 o C, минимум 65 o C и максимум 120 o C. И термофилы, и гипертермофилы нуждаются в специализированных термостабильных ферментах, устойчивых к денатурации. и разворачивание, отчасти из-за присутствия защитных белков, известных как шаперонных белков . Плазматическая мембрана этих организмов содержит больше насыщенных жирных кислот с повышенной температурой плавления.


    Кривые роста.

    Концентрация кислорода

    Потребность организма в кислороде зависит от типа метаболизма, который он использует. Генерация энергии связана с движением электронов по цепи переноса электронов (ETC) , где конечным акцептором электронов может быть кислород или молекула, не являющаяся кислородом.

    Организмы, которые используют кислород в качестве конечного акцептора электронов, участвуют в аэробном дыхании для своего метаболизма.Если им для метаболизма требуется атмосферный кислород (20%), то их называют облигатных аэробов . Микроаэрофилы требуют кислорода, но на более низком уровне, чем нормальный уровень в атмосфере — они растут только на уровне 2-10%.

    Организмы, которые могут расти в отсутствие кислорода, называются анаэробами , и существует несколько различных категорий. факультативных анаэробов являются наиболее универсальными, они могут расти в присутствии или в отсутствие кислорода, переключая свой метаболизм в соответствии с окружающей средой.Однако они предпочли бы расти в присутствии кислорода, поскольку аэробное дыхание генерирует наибольшее количество энергии и способствует более быстрому росту. Аэротолерантные анаэробы также могут расти в присутствии или в отсутствие кислорода, не проявляя никаких предпочтений. Облигатные анаэробы могут расти только в отсутствие кислорода и обнаруживают, что насыщенная кислородом среда является токсичной.

    В то время как использование кислорода определяется метаболизмом организма, способность жить в насыщенной кислородом среде (независимо от того, используется он организмом или нет) определяется наличием / отсутствием нескольких ферментов.Побочные продукты кислорода (называемые r eactive o xygen s pecies или ROS ) могут быть токсичными для клеток, даже для клеток, использующих аэробное дыхание. Ферменты, которые могут обеспечить некоторую защиту от ROS, включают супероксиддисмутазу (SOD) , которая расщепляет супероксидные радикалы, и каталазу , которая расщепляет перекись водорода. Облигатные анаэробы лишены обоих ферментов, поэтому они практически не защищены от АФК.

    Кислород и рост бактерий.

    Давление

    Подавляющее большинство микробов, живущих на суше или на поверхности воды, подвергаются давлению примерно в 1 атмосферу. Но есть микробы, обитающие на дне океана, где гидростатическое давление может достигать 600-1000 атм. Эти микробы — барофилов («любители давления»), микробы, которые привыкли предпочитать и даже требовать высокое давление. Эти микробы имеют повышенное содержание ненасыщенных жирных кислот в плазматической мембране, а также укороченные хвосты жирных кислот.

    Излучение

    Все клетки восприимчивы к повреждению, вызываемому излучением, которое отрицательно влияет на ДНК с ее короткой длиной волны и высокой энергией. Ионизирующее излучение , такое как рентгеновские лучи и гамма-лучи, вызывает мутации и разрушение ДНК клетки. В то время как бактериальные эндоспоры чрезвычайно устойчивы к вредному воздействию ионизирующего излучения, вегетативные клетки считались весьма восприимчивыми к его воздействию. Таким образом, до открытия Deinococcus radiodurans , бактерии, способной полностью восстанавливать свою ДНК после воздействия огромных доз радиации.

    Ультрафиолетовое (УФ) излучение также вызывает повреждение ДНК, прикрепляя основания тимина, расположенные рядом друг с другом на цепи ДНК. Эти димеров тимина ингибируют репликацию и транскрипцию ДНК. Микробы обычно имеют механизмы репарации ДНК, которые позволяют им восстанавливать ограниченные повреждения, такие как фермент фотолиаза , который расщепляет димеры тимина.

    Ключевые слова

    осмотическое давление, пассивная диффузия, растворенное вещество, гипотонический, гипертонический, механочувствительный (МС) канал, совместимое растворенное вещество, галофил, pH, нейтрофил, ацидофил, алкалифил, оптимальная температура, минимальная температура, максимальная температура, психрофил, психротроф, мезофил, термофил, гипертермофил , шаперонный белок, электронно-транспортная цепь (ETC), аэробное дыхание, облигатный аэроб, микроаэрофил, анаэроб, факультативный анаэроб, аэротолерантный анаэроб, облигатный анаэроб, активные формы кислорода (ROS), супероксиддисмутаза (SOD), каталаза, барофил, ионизирующее излучение, Deinococcus radiodurans , ультрафиолетовое (УФ) излучение, диммеры тимина, фотолиаза.

    Основные вопросы / цели

    1. Какие все описательные термины используются для обозначения микробов, обитающих в различных средах, или терминов, используемых для обозначения сред, в которых они живут? Что означает каждый термин? В каких типах сред обитает каждая группа микробов?
    2. Какое влияние концентрация растворенных веществ оказывает на микробы? Как клетки могут адаптироваться при переходе от среды с низким содержанием растворенных веществ к среде с высоким содержанием растворенных веществ и наоборот? Что такое совместимое растворенное вещество? Какие группы микроорганизмов нуждаются в высоких концентрациях растворенных веществ? Чем отличается реакция микробов на активность воды?
    3. Как микробы различаются по своей реакции на pH? На что влияет pH в клетке и что должны делать клетки, которые живут при высоком или низком pH, чтобы выжить в этих условиях?
    4. Как микробы различаются по своей реакции на температуру? Какие термины используются для этих ответов? Если клетка должна расти при низких или высоких температурах, какие адаптации ей необходимо произвести?
    5. Как микробы различаются по своей реакции на уровень кислорода? Почему они должны отличаться? Какие ферменты необходимы для адаптации к среде, содержащей разное количество кислорода?
    6. Как микробы реагируют на высокое давление? К ионизирующему излучению? К ультрафиолетовому свету? Какие группы населения устойчивы к этим условиям?
    Исследовательские вопросы (НЕОБЯЗАТЕЛЬНО)
    1. Какая самая большая из когда-либо обнаруженных бактерий или архей? Какой самый маленький эукариот из когда-либо обнаруженных?

    Экологическая модель

    • Что делает одних студентов, преподавателей и сотрудников здоровыми, а других — нездоровыми?

    • Как мы можем создать сообщество на кампусе, в котором каждый имеет шанс быть здоровым и жить долгой и здоровой жизнью?

    Healthy Campus 2020 исследует эти вопросы, уделяя особое внимание экологическому подходу к улучшению здоровья студентов, преподавателей и сотрудников.Экологический подход фокусируется на детерминантах здоровья и вмешательств как на популяционном, так и на индивидуальном уровне. Он рассматривает вопросы, которые касаются сообщества, а не просто индивидуально (Национальная ассоциация администраторов студенческого персонала [NASPA], 2004, стр. 3). Здоровье определяется влияниями на нескольких уровнях (например, государственной политикой, сообществом, институциональными, межличностными и внутриличностными факторами) (McLeroy, Bibeau, Steckler & Glanz, 1988, p. 355). Экология кампуса дает многогранный взгляд на взаимосвязь между здоровьем, обучением, производительностью и структурой университетского городка.

    Экология кампуса определяет факторы и влияния окружающей среды, которые взаимодействуют и влияют на индивидуальное поведение. Этими факторами могут быть физическая среда или место, совокупность людей или характеристики людей, организационный и социальный климат и / или характеристики окружающего сообщества. (NASPA, 2004, стр. 7)

    Поскольку между этими различными уровнями детерминант здоровья существуют существенные и динамичные взаимосвязи, вмешательства, скорее всего, будут эффективными, если они будут воздействовать на детерминанты на всех уровнях.Исторически сложилось так, что сфера здоровья была сосредоточена на детерминантах здоровья и вмешательствах на индивидуальном уровне. (Министерство здравоохранения и социальных служб США, 2008 г., п. 18)

    В экологической модели состояние здоровья и поведение представляют интерес (McLeroy, Bibeau, Steckler & Glanz, 1988, p. 355) и рассматриваются как определяемые следующим:

    • Государственная политика — Местные, государственные, национальные и глобальные законы и правила.
      • Включает политики, которые распределяют ресурсы для создания и поддержания коалиции, которая служит посреднической структурой, соединяющей людей и более широкую социальную среду для создания здорового кампуса.Другая политика включает политику, ограничивающую поведение, такое как употребление табака в общественных местах, продажу и потребление алкоголя, и политику, обеспечивающую поведенческие стимулы, как положительные, так и отрицательные, такие как повышение налогов на сигареты и алкоголь. Дополнительные политики связаны с насилием, социальной несправедливостью, зеленой политикой, иностранными делами, экономикой, глобальным потеплением.
    • Сообщество — Отношения между организациями, учреждениями и информационными сетями в определенных границах.
      • Включает местоположение в сообществе, застроенную среду, районные ассоциации, лидеров сообщества, жилье на территории кампуса и за его пределами, предприятия (например, бары, рестораны быстрого питания, фермерские рынки), поездки на работу, парковку, транспорт, пешеходную доступность, парки.
    • Институциональные факторы — Социальные институты с организационными характеристиками и формальными (и неформальными) правилами и положениями для деятельности.
      • Включает климат в кампусе (толерантность / нетерпимость), расписание занятий, финансовую политику, конкурентоспособность, освещение, нечистую среду, расстояние до классов и зданий, шум, наличие мест для учебы и общих холлов, качество воздуха, безопасность.
    • Межличностные процессы и первичные группы — Формальные и неформальные социальные сети и системы социальной поддержки, включая семью, рабочие группы и сети дружбы.
      • Включает соседей по комнате, руководителей, советников-резидентов, ритуалы, обычаи, традиции, экономические факторы, разнообразие, легкую атлетику, отдых, внутренние виды спорта, клубы, греческую жизнь.
    • Внутриличностные факторы — Характеристики человека, такие как знания, отношения, поведение, самооценка, навыки и история развития.
      • Включает пол, религиозную идентичность, расовую / этническую идентичность, сексуальную ориентацию, экономический статус, финансовые ресурсы, ценности, цели, ожидания, возраст, генетику, устойчивость, навыки преодоления трудностей, навыки управления временем, санитарную грамотность и доступ к навыкам здравоохранения, стигму доступа к консультационным услугам.

    Экологический подход

    По материалам McLeroy, K. R., Steckler, A. и Bibeau, D. (Eds.) (1988). Социальная экология мероприятий по укреплению здоровья. Health Education Quarterly, 15 (4): 351-377. Получено 1 мая 2012 г. с сайта http://tamhsc.academia.edu/KennethMcLeroy/Papers/81901/An_Ecological_Perspective_on_Health_Promotion_Programs.


    Каталожные номера

    Маклерой, К. Р., Стеклер, А. и Бибо, Д. (ред.) (1988). Социальная экология мероприятий по укреплению здоровья. Health Education Quarterly, 15 (4): 351-377. Получено 1 мая 2012 г. с сайта http://tamhsc.academia.edu/KennethMcLeroy/Papers/81901/An_Ecological_Perspective_on_Health_Promotion_Programs.

    Национальная ассоциация администраторов студенческих кадров. (2004). Лидерство в здоровом кампусе: экологический подход к успеху студентов.

    Министерство здравоохранения и социальных служб США, Консультативный комитет секретаря. (2008, 11 декабря). Отчет о фазе I: рекомендации по структуре и формату здоровых людей на 2020 год. Получено 1 мая 2012 г. с сайта http://www.healthypeople.gov/2010/hp2020/advisory/phasei/summary.htm.

    Дополнительная литература / Ресурсы

    Бронфренбреннер, У.(1979). Экология человеческого развития. Кембридж: Harvard Press.

    Хохман, С., Кернан, В. (2011) Социально-экологическая модель для преодоления стресса в кампусе колледжа. Получено 9 мая 2012 г. с http://health.columbia.edu/files/healthservices/alice_SocEcoStress_ACHA_2010.pdf.

    Моисей, К., Шонфилд, Д., Суинфорд, П., Гриззелл, Дж. (2011). Здоровый кампус: повторное внедрение экологической модели и сотрудничества для достижения результатов обучения студентов (веб-семинар).Национальная ассоциация администраторов студенческих кадров, Сообщество знаний о здоровье в высшем образовании.

    Национальная ассоциация администраторов студенческого персонала и Американская ассоциация персонала колледжей. (2004). Пересмотр обучения: акцент на студенческом опыте во всем кампусе. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная ассоциация администраторов студенческих кадров и Американская ассоциация персонала колледжей. Получено 1 мая 2012 г. с сайта http://www.myacpa.org/pub/documents/learningreconsidered.pdf.

    Фонд Роберта Вуда Джонсона. (2010). Новый способ говорить о детерминантах здоровья. Получено 1 мая 2012 г. с сайта http://www.rwjf.org/files/research/vpmessageguide20101029.pdf.

    Министерство здравоохранения и социальных служб США, Управление профилактики заболеваний и укрепления здоровья. (2011, 15 ноября). Детерминанты здоровья. Получено 1 мая 2012 г. с сайта http://www.healthypeople.gov/2020/about/DOHAbout.aspx.

    концепций благополучия | HRQOL | CDC

    Благополучие — это положительный результат, который имеет значение для людей и многих секторов общества, потому что он говорит нам о том, что люди считают, что их жизнь идет хорошо.Хорошие условия жизни (например, жилье, занятость) имеют основополагающее значение для благополучия. Отслеживание этих условий важно для государственной политики. Однако многие показатели, которые измеряют условия жизни, не позволяют измерить, что люди думают и чувствуют о своей жизни, например качество их отношений, их положительные эмоции и устойчивость, реализация своего потенциала или их общая удовлетворенность жизнью, т. Е. Их «Благополучие». 1, 2 Благополучие обычно включает в себя глобальные оценки удовлетворенности жизнью и чувств, от депрессии до радости. 3, 4

    • Почему благополучие полезно для здоровья населения?
    • Как благополучие соотносится с укреплением здоровья?
    • Как определяется благополучие?
    • Как измеряется благополучие?
    • Каковы некоторые результаты этих исследований?
    • Каковы корреляты и детерминанты благополучия на индивидуальном уровне?
    • Каковы корреляты благополучия на национальном уровне?
    • В чем разница между качеством жизни, связанным со здоровьем, благополучием, процветанием, положительным психическим здоровьем, оптимальным здоровьем, счастьем, субъективным благополучием, психологическим благополучием, удовлетворенностью жизнью, гедонистическим благополучием и другими терминами, которые есть в литературе?
    • Что делает CDC для изучения и повышения благополучия?

    Почему благополучие полезно для здоровья населения?

    • Благополучие объединяет психическое (разум) и физическое (тело) здоровье, что приводит к более целостным подходам к профилактике заболеваний и укреплению здоровья. 6
    • Благополучие — это действительный показатель результатов для населения, помимо заболеваемости, смертности и экономического статуса, который показывает нам, как люди воспринимают свою жизнь с их собственной точки зрения. 1, 2, 4, 5
    • Благополучие — это результат, значимый для общества.
    • Достижения в области психологии, нейробиологии и теории измерений показывают, что благополучие можно измерить с некоторой степенью точности. 2, 7
    • Результаты поперечных, продольных и экспериментальных исследований показывают, что благополучие связано с 1, 8 :
      • Самооценка здоровья.
      • Долговечность.
      • Здоровое поведение.
      • Психические и физические заболевания.
      • Социальная связанность.
      • Производительность.
      • Факторы физического и социального окружения.
    • Благополучие может предоставить общий показатель, который может помочь разработчикам политики определять и сравнивать эффекты различных политик (например, потеря зеленых насаждений может повлиять на благополучие в большей степени, чем коммерческое развитие территории). 4, 5
    • Измерение, отслеживание и повышение благополучия могут быть полезны для множества заинтересованных сторон, участвующих в профилактике заболеваний и укреплении здоровья.

    Благополучие связано с многочисленными преимуществами, связанными со здоровьем, работой, семьей и экономикой. 8 Например, более высокий уровень благополучия связан со снижением риска заболеваний, болезней и травм; лучшее функционирование иммунной системы; более быстрое выздоровление; и повышенная долговечность. 9-13 Люди с высоким уровнем благосостояния более продуктивны на работе и с большей вероятностью вносят свой вклад в жизнь своих сообществ. 4, 14

    Предыдущие исследования подтверждают мнение о том, что отрицательный аффективный компонент благополучия тесно связан с невротизмом и что положительный аффективный компонент имеет аналогичную связь с экстраверсией. 15, 16 Это исследование также поддерживает точку зрения о том, что положительные эмоции — центральные компоненты благополучия — не просто противоположны отрицательным эмоциям, но представляют собой независимые измерения психического здоровья, которые можно и нужно развивать. 17, 25 Хотя значительную часть различий в уровне благополучия можно отнести к наследственным факторам, 26, 27 факторы окружающей среды играют не менее, если не более важную роль. 4, 5, 28

    Начало страницы

    Как благополучие соотносится с укреплением здоровья?

    Здоровье — это больше, чем отсутствие болезней; это ресурс, который позволяет людям реализовать свои стремления, удовлетворить свои потребности и справиться с окружающей средой, чтобы жить долгой, продуктивной и плодотворной жизнью. 25, 29-31 В этом смысле здоровье способствует социальному, экономическому и личному развитию, фундаментальному для благополучия. 25, 30, 31 Укрепление здоровья — это процесс, позволяющий людям усилить контроль над своим здоровьем и улучшить его. 25, 30, 32 Экологические и социальные ресурсы для здоровья могут включать: мир, экономическую безопасность, стабильную экосистему и безопасное жилье. 30 Индивидуальные ресурсы для здоровья могут включать: физическую активность, здоровое питание, социальные связи, устойчивость, положительные эмоции и автономию.Мероприятия по укреплению здоровья, направленные на укрепление таких индивидуальных, экологических и социальных ресурсов, могут в конечном итоге улучшить благосостояние. 24, 25

    Начало страницы

    Как определяется благополучие?

    Нет единого мнения по поводу единого определения благополучия, но есть общее согласие с тем, что как минимум благополучие включает в себя наличие положительных эмоций и настроений (например, удовлетворенность, счастье), отсутствие отрицательных эмоций (например,д., депрессия, тревога), удовлетворенность жизнью, удовлетворенность и позитивное функционирование. 4, 33-35 Проще говоря, благополучие можно описать как положительное отношение к жизни и хорошее самочувствие. 36, 37 В целях общественного здравоохранения физическое благополучие (например, ощущение очень здорового и полного энергии) также считается критически важным для общего благополучия. Исследователи из разных дисциплин изучили различные аспекты благополучия, включая следующие 4, 34, 38, 39, 41-46 :

    • Физическое благополучие.
    • Экономическое благополучие.
    • Социальное благополучие.
    • Развитие и деятельность.
    • Эмоциональное благополучие.
    • Психологическое благополучие.
    • Удовлетворение жизнью.
    • Удовлетворение спецификой предметной области.
    • Занимательная деятельность и работа.

    Начало страницы

    Как измеряется благополучие?

    Поскольку благополучие субъективно, оно обычно измеряется с помощью самоотчетов. 40 Использование показателей самооценки коренным образом отличается от использования объективных показателей (например,g., доход домохозяйства, уровень безработицы, преступность в районе), часто используемый для оценки благосостояния. Использование как объективных, так и субъективных показателей, когда они доступны, желательно для целей государственной политики. 5

    Существует множество доступных инструментов для измерения благополучия, которые измеряют самооценку благополучия разными способами, в зависимости от того, измеряется ли благополучие как клинический результат, исход здоровья населения, для исследований экономической эффективности или для других целей. Например, показатели благополучия могут быть основаны на психометрии или на полезности.Психометрические показатели основаны на соотношении и силе между несколькими элементами, которые предназначены для измерения одной или нескольких областей благополучия. Меры, основанные на полезности, основаны на предпочтениях отдельного человека или группы в отношении определенного состояния и обычно привязаны к диапазону от 0 (смерть) до 1 (оптимальное здоровье). Некоторые исследования поддерживают использование отдельных показателей (например, глобальной удовлетворенности жизнью) для экономного измерения благополучия. Отчеты коллег, методы наблюдения, физиологические методы, методы выборки опыта, мгновенная экологическая оценка и другие методы используются психологами для измерения различных аспектов благополучия. 42

    На протяжении многих лет для целей наблюдения за общественным здоровьем CDC измерял благополучие с помощью различных инструментов, включая те, которые основаны на психометрических показателях, на основе полезности или с помощью отдельных показателей:

    Надзор за общественным здоровьем
    Обследование Анкеты / вопросы
    Национальное обследование здоровья и питания (NHANES)
    • График общего благополучия (1971–1975). 43,44
    Национальное интервью по вопросам здравоохранения (NHIS)
    • Шкала качества благополучия. 45
    • Удовлетворенность жизнью во всем мире.
    • Удовлетворение эмоциональной и социальной поддержкой.
    • Чувствовал себя счастливым за последние 30 дней.
    Система наблюдения за поведенческими факторами риска (BRFSS)
    • Удовлетворенность жизнью во всем мире.
    • Удовлетворение эмоциональной и социальной поддержкой. 47, 48
    Опрос Porter Novelli Healthstyles Survey
    • Шкала удовлетворенности жизнью. 49
    • Смысл в жизни. 50
    • Автономия, компетентность и родство. 51
    • Удовлетворенность жизнью в целом и в конкретной области.
    • Общее счастье.
    • Шкала положительных и отрицательных влияний. 52

    Начало страницы

    Каковы некоторые результаты этих исследований?

    • Данные NHANES I (1971–1975) показали, что работающие женщины обладают более высоким чувством благополучия и используют меньше профессиональных услуг для решения личных и психических проблем, чем их неработающие коллеги. 53
    • Данные NHIS 2001 года и шкалы качества благополучия, основанной на предпочтениях шкалы, оценивающей благополучие от 0 до 1, показали, что мужчины и женщины в возрасте от 20 до 39 лет имели значительно лучшее благополучие (баллы ≥ 0,82 ) по сравнению с мужчинами или женщинами в возрасте 40 лет и старше (баллы> 0,79). 54
    • Данные Системы наблюдения за поведенческими факторами риска 2005 г. показали, что 5,6% взрослого населения США (около 12 миллионов) сообщили, что они недовольны / очень недовольны своей жизнью. 48
    • Данные BRFSS 2005 года показали, что около 8,6% взрослых сообщили, что они редко / никогда не получали социальной и эмоциональной поддержки; варьируется от 4,2% в Миннесоте до 12,4% на Виргинских островах США. 47
    • На основе данных Porter Novelli HealthStyles за 2008 год. 55
      • 11% взрослых постоянно чувствовали себя бодрыми в течение последних 30 дней.
      • 15% взрослых чувствовали себя спокойными и умиротворенными все время в течение последних 30 дней.
      • 13% взрослых постоянно чувствовали себя полными жизни в течение последних 30 дней.
      • 9,8% взрослых полностью согласны с тем, что их жизнь близка к их идеалу.
      • 19% взрослых полностью согласны с тем, что они довольны своей жизнью.
      • 21% взрослых полностью согласны с тем, что их жизнь имеет четкую цель.
      • 30% взрослых полностью согласны с тем, что в большинстве случаев они чувствуют удовлетворение от того, что они делают.

    Начало страницы

    Каковы корреляты и детерминанты благополучия на индивидуальном уровне?

    Не существует единственного фактора, определяющего индивидуальное благополучие, но в целом благополучие зависит от хорошего здоровья, позитивных социальных отношений, а также наличия и доступа к основным ресурсам (например,г., жилье, доход).

    Многочисленные исследования изучали связи между детерминантами индивидуального и национального уровней благополучия. Во многих из этих исследований использовались разные показатели благополучия (например, удовлетворенность жизнью, положительный аффект, психологическое благополучие) и разные методологии, приводящие к случайным несогласованным выводам, связанным с благополучием и его предикторами. 37, 56 В целом удовлетворенность жизнью в большей степени зависит от наличия удовлетворяемых основных потребностей (еда, жилье, доход), а также от доступа к современным удобствам (например,г., электричество). Приятные эмоции более тесно связаны с поддерживающими отношениями. 5

    Ниже приведены некоторые общие выводы о связи между благополучием и его связью с другими факторами:

    Гены и личность

    На индивидуальном уровне генетические факторы, личность и демографические факторы связаны с благополучием. Например, положительные эмоции в какой-то степени передаются по наследству (оценки наследуемости варьируются от 0.36–0,81), предполагая, что может существовать генетически определенная уставка для таких эмоций, как счастье и печаль. 26,27,57,58,59 Однако на проявление генетических эффектов часто влияют факторы окружающей среды, подразумевающие, что обстоятельства и социальные условия имеют значение и требуют действий с точки зрения государственной политики. Продольные исследования показали, что благополучие зависит от жизненных событий (например, безработицы, брака). 60, 61 Кроме того, одни только генетические факторы не могут объяснить различия в благосостоянии между нациями или тенденции внутри наций.

    Некоторые личностные факторы, тесно связанные с благополучием, включают оптимизм, экстраверсию и чувство собственного достоинства. 20, 62 Генетические факторы и факторы личности тесно связаны и могут взаимодействовать, влияя на индивидуальное благополучие.

    Хотя генетические факторы и личностные факторы являются важными детерминантами благополучия, они выходят за рамки целей государственной политики.

    Возраст и пол

    В зависимости от того, какие типы мер используются (например,g., удовлетворенность жизнью или положительный аффект), возраст и пол также связаны с благополучием. В целом, мужчины и женщины имеют одинаковый уровень благополучия, но эта закономерность меняется с возрастом, 63 и со временем менялась. 64 Существует U-образное распределение благосостояния по возрасту: молодые и пожилые люди, как правило, имеют больше благополучия по сравнению со взрослыми среднего возраста. 65

    Доходы и работа

    Взаимосвязь между доходом и благосостоянием сложна. 4, 39, 65 В зависимости от того, какие типы показателей используются и какие сравнения производятся, доход лишь незначительно коррелирует с благосостоянием. В целом связи между доходом и благополучием (обычно измеряемым с точки зрения удовлетворенности жизнью) сильнее у людей с более низким экономическим уровнем, но исследования также обнаружили эффекты для людей с более высоким уровнем дохода. 66 Оплачиваемая занятость имеет решающее значение для благополучия людей, поскольку дает прямой доступ к ресурсам, а также способствует удовлетворению, значимости и цели для некоторых. 67 Безработица отрицательно влияет на благосостояние как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. 61, 65, 67

    Отношения

    Поддерживающие отношения — один из самых сильных предикторов благополучия, имеющий особенно положительный эффект. 68, 69

    Начало страницы

    Каковы корреляты благополучия на национальном уровне?

    Страны существенно различаются по уровню благосостояния. 4, 70 Общества с более высоким уровнем благосостояния — это те общества, которые более развиты в экономическом отношении, имеют эффективное правительство с низким уровнем коррупции, имеют высокий уровень доверия и могут удовлетворить основные потребности граждан в продуктах питания и здоровье. 4, 5 Культурные факторы (например, индивидуум против коллективизма, социальные нормы) также играют роль в национальных оценках благополучия. 70

    В чем разница между качеством жизни, связанным со здоровьем, благополучием, процветанием, положительным психическим здоровьем, оптимальным здоровьем, счастьем, субъективным благополучием, психологическим благополучием, удовлетворенностью жизнью, гедонистическим благополучием и другими терминами, которые есть в литературе?

    71

    Некоторые исследователи предполагают, что многие термины являются синонимами, в то время как другие отмечают, что существуют серьезные различия в зависимости от того, какие измерения являются независимыми и больше всего способствуют благополучию. 37, 71 Это развивающаяся наука, в которой участвуют многие дисциплины. Традиционно качество жизни, связанное со здоровьем, было связано с результатами лечения пациентов и, как правило, сосредоточено на дефиците функций (например, боли, негативном влиянии). В отличие от этого, благополучие сосредоточено на активах в функционировании, включая положительные эмоции и психологические ресурсы (например, положительный аффект, автономию, мастерство) в качестве ключевых компонентов. Некоторые исследователи использовали обе точки зрения для измерения физического и психического благополучия в клинических и экономических исследованиях.Субъективное благополучие обычно относится к самоотчетам, противопоставляемым объективным показателям благополучия. Термин «позитивное психическое здоровье» привлекает внимание к психологическим компонентам, составляющим благополучие, с точки зрения людей, заинтересованных в первую очередь в области психического здоровья. С этой точки зрения позитивное психическое здоровье — это ресурс, в широком смысле включающий психологические активы и навыки, необходимые для благополучия. 24, 25 Но последнее обычно исключает физическую составляющую благополучия.«Гедоническое» благополучие фокусируется на «чувственном» компоненте благополучия (например, счастье) в отличие от «эвдонического» благополучия, которое фокусируется на «мыслящем» компоненте благополучия (например, удовлетворении). 35 Людей с высоким уровнем положительных эмоций, а также тех, кто хорошо функционирует психологически и социально, некоторые описывают как имеющих полное психическое здоровье или как «процветающих». 46

    Таким образом, позитивное психическое здоровье, благополучие и процветание относятся к наличию высоких уровней позитивного функционирования — в первую очередь в области психического здоровья (включая социальное здоровье).Однако в самом широком смысле благополучие охватывает физическую, умственную и социальную сферы.

    Причины, по которым следует измерять благополучие и связанные с ним конструкции, и оценка того, как эти области могут быть изменены, должны помочь информировать о том, какие области (например, удовлетворенность жизнью, положительный аффект, автономия, значение, жизнеспособность, боль) следует измерять и какие инструменты и методы использования. 71

    Начало страницы

    Что делает CDC для изучения и повышения благополучия?

    Программа

    CDC по обеспечению качества жизни, связанного со здоровьем, с 2007 года возглавляет усилия по изучению того, как благополучие можно интегрировать в укрепление здоровья и как его можно измерить в системах наблюдения за общественным здоровьем. 55 В ряде исследований изучалась возможность использования существующих шкал для эпиднадзора, включая применение теории «элемент-ответ» для определения кратких, психометрически обоснованных кратких форм, которые могут использоваться в системах эпиднадзора за общественным здравоохранением. 72,73 CDC и три штата (OR, WA, NH) собирали данные с использованием шкалы удовлетворенности жизнью и других показателей благополучия в Системе наблюдения за поведенческими факторами риска 2010 года. 74 CDC также руководил разработкой всеобъемлющих целей, связанных с качеством жизни и благополучием, для инициативы «Здоровые люди 2020 года».

    Начало страницы

    Ресурсы

    Начало страницы

    1. Динер Э., Селигман МЭ. Помимо денег. К экономии благосостояния. Психологическая наука в интересах общества 2004; 5 (1): 1–31.
    2. Динер Э. Оценка благополучия: собрание сочинений Эда Динера. Нью-Йорк: Спрингер; 2009.
    3. Diener E, Scollon CN, Lucas RE. Эволюционирующая концепция субъективного благополучия: многогранная природа счастья.В: E Diener (ed.) Оценка благополучия: собрание сочинений Эда Динера . Нью-Йорк: Спрингер; 2009: 67–100.
    4. Фрей Б.С., Штутцер А. Счастье и экономика. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета; 2002.
    5. Динер Э., Лукас Р., Шиммак У. и Хелливелл Дж. Благополучие для государственной политики. Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета; 2009.
    6. Dunn HL. Велнес на высоком уровне. R.W. Beatty, Ltd: Арлингтон; 1973.
    7. Канеман Д. Объективное счастье. В: Д. Канеман, Э. Динер и Н. Шварц (ред.) Благополучие: основы гедонической психологии . Нью-Йорк: Фонд Рассела Сейджа; 1999: 3–25.
    8. Любомирский С., Кинг Л., Динер Э. Преимущества частого положительного аффекта: ведет ли счастье к успеху? Psychol Bull 2005; 131 (6): 803–855.
    9. Pressman SD, Cohen S. Влияет ли положительное влияние на здоровье? Psychol Bull 2005; 131: 925–971.
    10. Ostir GV, Markides KS, Black SA. и другие. Эмоциональное благополучие предсказывает последующую функциональную независимость и выживание. J Am Geriatr Soc 2000; 48: 473–478.
    11. Ostir GV, Markides KS, Peek MK, et al. Связь между эмоциональным благополучием и частотой инсульта у пожилых людей. Psychosom Med 2001; 63: 210–215.
    12. Динер Э., Бисвас-Динер Р. Счастье: раскрытие тайн психологического богатства. Мальден, Массачусетс: издательство Blackwell Publishing; 2008.
    13. Фредериксон BL, Левенсон RW. Положительные эмоции ускоряют восстановление после сердечно-сосудистых последствий отрицательных эмоций. Познание и эмоции 1998; 12: 191–220.
    14. Тов В., Динер Э. Благополучие наций: объединение доверия, сотрудничества и демократии. В: Б. А. Салливан, М. Снайдер, Дж. Л. Салливан (ред.) Сотрудничество: психология эффективного человеческого взаимодействия . Мальден, M.A .: Blackwell Publishing; 2008: 323–342.
    15. Динер Э., Лукас РЭ. Личность и субъективное благополучие. В: Д. Канеман, Э. Динер и Н. Шварц (ред.). Благополучие: основы гедонической психологии.Нью-Йорк: Фонд Рассела Сейджа; 2003: 213–229.
    16. Steel P, Schmidt J, Schultz, J. Уточнение взаимосвязи между личностью и субъективным благополучием. Психологический бюллетень 2008; 134 (1): 138–161.
    17. Брэдберн НМ. Структура психологического благополучия. Чикаго: Алдин; 1969.
    18. Динер Э., Эммонс РА. Независимость положительного и отрицательного влияния. Журнал личности и социальной психологии 1984; 47: 1105–1117.
    19. Ryff CD, Love GD, Urry LH и др.Психологическое благополучие и плохое самочувствие: есть ли у них различные или зеркальные биологические корреляты? Psychother Psychosom 2006; 75: 85–95.
    20. Costa PT, McCrae RR. Влияние экстраверсии и невротизма на субъективное благополучие: счастливые и несчастные люди. Журнал личности и социальной психологии 1980; 38: 668–678.
    21. Шиммак У. Структура субъективного благополучия. В: M Eid, RJ Larsen (ред.). Наука о субъективном благополучии . Нью-Йорк: Guilford Press; 2008 г.
    22. Селигман М.Е. Настоящее счастье. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Свободная пресса; 2002.
    23. Фредериксон, Б.Л. Позитивность. Нью-Йорк: Crown Publishing; 2009.
    24. Tellegen A, Lykken DT, Bouchard TJ, Wilcox KJ, Segal NL, Stephen R. Личностное сходство у близнецов, воспитываемых отдельно и вместе. J Pers Soc Psychol 1988; 54 (6): 1031–1039.
    25. Херрман Х.С., Саксена С., Муди Р. Содействие психическому здоровью: концепции, новые данные, практика. Отчет ВОЗ в сотрудничестве с Фондом укрепления здоровья Виктории и Мельбурнским университетом.Женева: Всемирная организация здравоохранения; 2005. http://www.who.int/mental_health/evidence/MH_Promotion_Book.pdf Cdc-pdf [PDF — 1,98 МБ] Внешний. По состоянию на 1 октября 2010 г.
    26. Барри М.М., Дженкинс Р. Осуществление мер по укреплению психического здоровья . Оксфорд: Черчилль Ливингстон, Эльзевир. 2007
    27. Lykken D, Tellegen A. Счастье — явление стохастическое. Psychol Sci 1996; 7: 186–189.
    28. Diener E, Lucas RE, Scollon CN. Помимо гедонистической беговой дорожки: пересмотр теории адаптации благополучия. Американский психолог 2006; 61 (4): 305–314.
    29. Всемирная организация здравоохранения. 1949 г. Устав ВОЗ. Получено 12 февраля 2008 г. с сайта http://www.who.int/about/en/External.
    30. Оттавская хартия укрепления здоровья, Первая международная конференция по укреплению здоровья, Оттава, 21 ноября 1986 г. — WHO / HPR / HEP / 95.1. Доступно по адресу: http://www.who.int/healthpromotion/conferences/previous/ottawa/en/External
    31. Бреслоу, Л. Измерение здоровья в третью эру общественного здравоохранения. Американский журнал общественного здравоохранения 2006 г. 96: 17–19.
    32. Грин Л., Кройтер М. «Укрепление здоровья как стратегия общественного здравоохранения на 1990-е годы». Ежегодный обзор общественного здравоохранения 1990; 11: 313–334).
    33. Эндрюс FM, Уити SB. Социальные показатели благополучия. Нью-Йорк: Plenum Press; 1976: 63–106.
    34. Динер Э. Субъективное благополучие: наука о счастье и предложение для национального индекса. Американский психолог 2000; 55 (1): 34–43.
    35. Ryff CD, Keyes CLM.Пересмотр структуры психологического благополучия. Журнал личности и социальной психологии 1995; 69 (4): 719–727.
    36. Динер Э., Сух Э., Оиши С. Последние данные о субъективном благополучии. Индийский журнал клинической психологии 1997 ; 24: 25–41.
    37. Винховен Р. Социологические теории субъективного благополучия. В: M Eid, RJ Larsen (ред.). Наука о субъективном благополучии . Нью-Йорк: Guilford Press; 2008: 44–61.
    38. Csikszentmihalyi M.Поток: психология оптимального опыта. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Многолетний Харпер; 1991.
    39. Динер Э., Сух Э.М., Лукас Р., Смит Х. Субъективное благополучие: три десятилетия прогресса. Психологический бюллетень 1999; 125: 276–302.
    40. Ларсен Р. Дж., Ид М. Эд Динер и наука о субъективном благополучии. В: RJ Larsen and M Eid, (Eds.) Наука о субъективном благополучии . Нью-Йорк: Guildford Press, 2008: 1–12.
    41. Канеман Д., Крюгер А.Б., Шкаде Д.А., Шварц Н., Стоун А.А.Метод исследования для характеристики повседневной жизни: метод реконструкции дня. Наука 2004; 306: 1776–1780.
    42. Ид М. Измерение неизмеримого: Психометрическое моделирование данных субъективного благополучия. В: Ид М., Ларсен Р.Дж. (ред.) Наука о субъективном благополучии . Нью-Йорк: Guilford Press; 2008: 141–167.
    43. Dupuy HJ (1978). Самовосприятие общего психологического благополучия взрослых американцев. Документ, представленный на заседании Американской ассоциации общественного здравоохранения, Лос-Анджелес, октябрь 1978 г.
    44. Фацио, А.Ф. (1977). Параллельное валидационное исследование Общего расписания благополучия NCHS. Хяттсвилл, Мэриленд: Министерство здравоохранения, образования и социального обеспечения США, Национальный центр статистики здравоохранения, 1977 г. Серия естественных и медицинских статистических данных 2, № 73. Публикация DHEW № (HRA) 78-1347.
    45. Каплан RM, Андерсон JP. Шкала качества благополучия: обоснование единого индекса качества жизни. В: С. Р. Уокер, Р. Россер (ред.) Качество жизни: оценка и применение .Лондон: MTP Press; 1988: 51–77.
    46. Keyes CLM. Континуум психического здоровья: от томления к процветанию в жизни. J Health Soc Res 2002; 43 (6): 207-222.
    47. Strine TW, Chapman DP, Balluz LS, Mokdad AH. Связанное со здоровьем качество жизни и поведение в отношении здоровья посредством социальной и эмоциональной поддержки: их значение для психиатрии и медицины. Социальная психиатрия и психиатрическая эпидемиология 2008; 43 (2): 151–159.
    48. Strine TW, Chapman DP, Balluz LS, Moriarty DG, Mokdad AH.Связь между удовлетворенностью жизнью и качеством жизни, связанным со здоровьем, хроническими заболеваниями и поведением в отношении здоровья среди взрослых, проживающих в сообществах США. Журнал общественного здравоохранения 2008; 33 (1): 40–50.
    49. Динер Э., Эммонс Р., Ларсен Дж., Гриффин С. Шкала удовлетворенности жизнью. J Оценка личности 1985; 49: 71–75.
    50. Стегер М.Ф., Фрейзер П., Оиши С., Калер М. Опросник «Смысл жизни»: оценка наличия и поиск смысла жизни. J Консультативной психологии 2006; 53 (1): 80–93.
    51. Deci EL, Райан RM. «Что» и «почему» достижения цели: потребности человека и самоопределение поведения. Психологическое расследование 2000; 11: 227–268.
    52. Уотсон Д., Кларк Л.А., Теллеген А. Разработка и проверка краткой меры положительного и отрицательного воздействия: шкалы PANAS. Дж. Личности и социальной психологии 1988; 54 (6): 1063–70.
    53. Wheeler et al., Занятость, чувство благополучия и использование профессиональных услуг среди женщин. Am J Public Health 1983; 73: 908–911.
    54. Hanmer, et al. Отчет о национальных репрезентативных значениях для неинституционализированного взрослого населения США для 7 показателей качества жизни, связанных со здоровьем. Med Decisi Making 2006; 26: 391–400.
    55. Kobau R, Sniezek J, Zack MM, Lucas RE, Burns A. Оценка благополучия: оценка шкал благополучия для общественного здравоохранения и оценки населения благополучия среди взрослых США. Прикладная психология: здоровье и благополучие 2010;
    56. Канеман Д., Дитон А.Высокий доход улучшает оценку жизни, но не улучшает эмоциональное состояние. Слушания Национальной академии наук, DOI / 10.1073 / pnas.10114
    57. .
    58. King LA. Вмешательства для улучшения субъективного благополучия: можем ли мы сделать людей счастливее и должны ли мы? В: Мид, Р. Дж. Ларсен, (ред.) Наука о субъективном благополучии . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Гилфорд Пресс; 2008: 431–448.
    59. Nes RB, Roysamb E, Tambs K, Harris JR, Reichborn-Kjennerud T. Субъективное благополучие: генетический и экологический вклад в стабильность и изменения. Psychol Med 2006; 36: 1033–1042.
    60. Schnittker J. Счастье и успех: гены, семьи и психологические эффекты социально-экономического положения и социальной поддержки. Am J Sociol 2008; 114: S233 – S259.
    61. Лукас Р.Э., Кларк А.Э., Джорджеллис Ю., Динер Э. Безработица меняет точку отсчета для удовлетворения жизни. Психологические науки 2004; 15: 8–13.
    62. Лукас Р.Э., Кларк А.Э., Джорджеллис Ю., Динер Э. Пересмотр адаптации и заданной модели счастья: реакции на изменения в семейном положении. Журнал личности и социальной психологии 2003; 84: 527–539.
    63. Динер Э., Оиши С. и Лукас РЭ. Личность, культура и субъективное благополучие: эмоциональные и когнитивные оценки жизни. Ежегодный обзор психологии 2003; 54: 403–425.
    64. Инглхарт Р. Пол, старение и субъективное благополучие. Intl J Comp Sociol 2002; 43 (3-5): 391-408.
    65. Стивенсон Б. и Вольферс Дж. Парадокс снижения женского счастья. Национальное бюро экономических исследований.Рабочий документ 14969; 2009 г. (http://www.nber.org/papers/w14969External
    66. Аргайл, М. Причины и корреляты счастья. В: D Kahneman, E Diener, N Schwarz (Eds.) Благополучие: основы гедонической психологии . Нью-Йорк: Фонд Рассела Сейджа; 1999: 307–322: 353–373.
    67. Biswas-Diener RM. Материальное благополучие и субъективное благополучие. В: M Eid, RJ Larsen (ред.). Наука о субъективном благополучии . Нью-Йорк: Guilford Press; 2008: 307–322.
    68. Варр П.Благополучие на рабочем месте. В: Д. Канеман, Э. Динер, Н. Шварц (ред.) Благополучие: основы гедонической психологии . Нью-Йорк: публикации Фонда Рассела Сейджа; 2003: 392–412.
    69. Myers DG. Близкие отношения и качество жизни. В: D Kahneman, E Diener, N Schwarz. (ред.) Благополучие: основы гедонической психологии . Нью-Йорк: публикации Фонда Рассела Сейджа; 2003: 374–391.
    70. Diener E, Suh EM. Национальные различия в субъективном благополучии.В: D Kahneman, E Diener, N Schwarz. (ред.) Благополучие: основы гедонической психологии . Нью-Йорк: публикации Фонда Рассела Сейджа; 2003: 434–450.
    71. Helliwell JF, Хуанг Х. Как ваше правительство? Международные доказательства связи хорошего правительства и благополучия. Британский журнал политических наук 2008; 38: 595–619.
    72. Hird S. Что такое благополучие? Краткий обзор современной литературы и концепций. NHS Scotland; 2003.
    73. Банн, К.М., Кобау, Р., Льюис, M.A., Зак, M.M., Luncheon, C., and Thompson, W.W. Разработка и психометрическая оценка шкалы благополучия населения. Качество жизни . 2012; 21 (6), 1031-1043.
    74. Барил Дж. П., Рив Б., Смит А. В., Зак М. М., Митчелл С. А., Кобау Р., Селла Д., Обед С. и Томпсон В. В.. Мониторинг здоровья населения для здоровых людей 2020: оценка инструментов NIH PROMIS® Global Health, CDC Healthy Days и Satisfaction with Life. Qual Life Res .2013; 22: 1201-1211.
    75. Кобау Р., Банн С., Льюис М., Зак М.М., Бордман А.М., Бойд Р., Лим К.С., Холдер Т, Хофф АКЛ, Ланчен С., Томпсон В., Хорнер-Джонсон В., Лукас Р.Э. Психическое, социальное и физическое благополучие в Нью-Гэмпшире, Орегоне и Вашингтоне: последствия для исследований и практики общественного здравоохранения, Система наблюдения за поведенческими факторами риска 2010 г. Метр здоровья населения 2013; 11 (1): 19.

    Начало страницы

    Сила окружающей среды, с которой нужно считаться

    За последние 10 000 лет люди стали все более мощной силой окружающей среды.С появлением сельского хозяйства 8000 лет назад мы начали менять землю. 1 А с промышленной революцией мы начали влиять на нашу атмосферу. Недавний рост населения мира усилил влияние нашей сельскохозяйственной и экономической деятельности. Но рост мирового населения замаскировал то, что может быть еще более важным взаимодействием человека и окружающей среды: в то время как население мира удваивается, городское население мира увеличивается втрое. В ближайшие несколько лет более половины населения мира будет проживать в городских районах. 2

    Уровень и рост урбанизации значительно различаются по регионам (см. Рисунок 1). Среди развивающихся стран в странах Латинской Америки самая высокая доля населения проживает в городских районах. Но в следующие 30 лет Восточная и Южная Азия, вероятно, будут иметь самые высокие темпы роста. Почти весь будущий рост населения мира будет происходить в городах. Как увеличение, так и перераспределение населения Земли, вероятно, повлияют на естественные системы Земли и взаимодействие между городской средой и населением.


    Рисунок 1
    Население, проживающее в городских районах

    Источник: ООН, World Urbanization Prospects: The 2003 Revision (2004).

    Лучшие данные о глобальных тенденциях урбанизации поступают от Отдела народонаселения ООН и Всемирного банка. 3 ООН, однако, предупреждает пользователей, что данные часто неточны, поскольку определение города варьируется от страны к стране. Предыдущие прогнозы урбанизации также часто переоценивали будущие темпы роста.Поэтому важно с осторожностью использовать данные об урбанизации, чтобы сделать окончательные выводы.

    Динамика урбанизации

    В 1800 году только около 2 процентов населения мира проживало в городах. В этом нет ничего удивительного: еще сто лет назад городские районы были одними из самых нездоровых мест для жизни людей. Повышенная плотность населения в городских районах привела к быстрому распространению инфекционных заболеваний. Следовательно, уровень смертности в городах исторически был выше, чем в сельской местности.До недавнего времени городские районы сохраняли свое существование только за счет постоянной миграции сельского населения. 4

    Всего за 200 лет городское население мира выросло с 2 процентов до почти 50 процентов всех людей. Наиболее яркими примерами урбанизации мира являются мегаполисы с населением 10 и более миллионов человек. В 1975 году существовало всего четыре мегаполиса; в 2000 году их было 18. А к 2015 году, по оценкам ООН, их будет 22. 5 Однако большая часть будущего роста будет приходиться не на эти огромные агломерации, а на малые и средние города по всему миру. 6

    Рост в городских районах происходит как за счет увеличения миграции в города, так и за счет фертильности городского населения. Большая часть миграции в города вызвана стремлением сельского населения воспользоваться преимуществами, которые предлагают городские районы. Городские преимущества включают большие возможности для получения образования, здравоохранения и таких услуг, как развлечения. Городская беднота имеет меньше возможностей для получения образования, чем городское небедное население, но все же у нее больше шансов, чем у сельского населения. 7

    Показатели фертильности в городах, хотя и ниже показателей фертильности в сельских районах во всех регионах мира, способствуют росту городских территорий. В городских районах женщины, иммигрировавшие из сельских районов, имеют больше детей, чем женщины, рожденные в городах. 8 Конечно, сельские мигранты в городские районы — это не случайная выборка сельского населения; они с большей вероятностью хотели бы меньше детей, даже если бы они остались в сельской местности. Таким образом, разница между фертильностью городских мигрантов и сельских женщин, вероятно, преувеличивает влияние городской миграции на фертильность.

    В странах Африки к югу от Сахары уровень фертильности в городах примерно на 1,5 ребенка меньше, чем в сельских районах; в Латинской Америке различия — почти двое детей. 9 Следовательно, урбанизация мира, вероятно, замедлит рост населения. Также вероятно, что некоторые воздействия на окружающую среду будут концентрироваться географически.

    Влияние урбанизации на окружающую среду

    Городское население взаимодействует с окружающей средой. Городские жители меняют окружающую среду, потребляя продукты питания, энергию, воду и землю.А загрязненная городская среда, в свою очередь, влияет на здоровье и качество жизни городского населения.

    У людей, живущих в городских районах, структура потребления сильно отличается от моделей потребления жителей сельских районов. 10 Например, городское население потребляет гораздо больше продуктов питания, энергии и товаров длительного пользования, чем сельское население. В Китае в 1970-е годы городское население потребляло свинины более чем в два раза больше, чем сельское население, разводившее свиней. 11 По мере экономического развития разница в потреблении сокращалась, поскольку сельское население лучше питалось.Но даже десять лет спустя в рационе городского населения было на 60 процентов больше свинины, чем у сельского населения. Растущее потребление мяса является признаком растущего благосостояния Пекина; в Индии, где многие городские жители являются вегетарианцами, большее процветание наблюдается при более высоком потреблении молока.

    Городское население не только потребляет больше продуктов питания, но и потребляет больше товаров длительного пользования. В начале 1990-х годов китайские домохозяйства в городских районах в два раза чаще имели телевизор, в восемь раз чаще имели стиральную машину и в 25 раз чаще имели холодильник, чем сельские домохозяйства. 12 Это увеличение потребления является функцией городских рынков труда, заработной платы и структуры домохозяйства.

    Энергозатраты на электричество, транспорт, приготовление пищи и отопление намного выше в городских районах, чем в сельских деревнях. Например, у городского населения на душу населения намного больше автомобилей, чем у сельского населения. Почти все автомобили в мире в 1930-е годы были в Соединенных Штатах. Сегодня у нас есть машина на каждые два человека в Соединенных Штатах. Если бы это стало нормой, в 2050 году их было бы 5.3 миллиарда автомобилей в мире, все используют энергию. 13

    В Китае потребление угля на душу населения в городах более чем в три раза превышает потребление в сельской местности. 14 Сравнение изменений в мировом потреблении энергии на душу населения и ВНП показывает, что эти два показателя имеют положительную корреляцию, но не могут изменяться с одинаковой скоростью. 15 По мере того как страны переходят от использования некоммерческих форм энергии к коммерческим формам, относительная цена на энергию увеличивается. Таким образом, по мере развития экономики зачастую становятся более эффективными благодаря достижениям в области технологий и изменениям в поведении потребителей.Однако урбанизация населения мира приведет к увеличению совокупного энергопотребления, несмотря на эффективность и новые технологии. А повышенное потребление энергии может иметь пагубные последствия для окружающей среды.

    Городское потребление энергии помогает создавать тепловые острова, которые могут изменять местные погодные условия и погоду с подветренной стороны от тепловых островов. Феномен острова тепла возникает из-за того, что города излучают тепло обратно в атмосферу на 15–30 процентов меньше, чем сельские районы.Сочетание повышенного энергопотребления и разницы в альбедо (радиации) означает, что в городах теплее, чем в сельской местности (от 0,6 до 1,3 C). 16 И эти острова тепла становятся ловушками для атмосферных загрязнителей. Чаще бывают облачность и туман. Количество осадков в городах на 5-10 процентов выше; Грозы и ливни случаются гораздо чаще, но снежные дни в городах встречаются реже.

    Урбанизация также влияет на более широкую региональную среду.В регионах с подветренной стороны от крупных промышленных комплексов также наблюдается увеличение количества осадков, загрязнения воздуха и количества дней с грозами. 17 Городские территории влияют не только на погодные условия, но и на характер стока воды. В городских районах обычно больше осадков, но они уменьшают проникновение воды и понижают уровень грунтовых вод. Это означает, что сток происходит быстрее с большим пиковым расходом. Увеличиваются объемы наводнений, а также паводки и загрязнение воды ниже по течению.

    Многие эффекты городских территорий на окружающую среду не обязательно являются линейными. Большие городские районы не всегда создают больше экологических проблем. А небольшие городские районы могут вызвать большие проблемы. Степень воздействия на окружающую среду во многом определяется тем, как ведет себя городское население — его модели потребления и жизни, а не только то, насколько оно велико.

    Влияние деградации окружающей среды на здоровье

    Городская среда — важный фактор, определяющий качество жизни в городских районах и влияние городской территории на окружающую среду в целом.Некоторые городские экологические проблемы включают неадекватное водоснабжение и санитарию, отсутствие вывоза мусора и промышленное загрязнение. 18 К сожалению, уменьшение проблем и улучшение их воздействия на городское население обходятся дорого.

    Последствия этих экологических проблем для здоровья включают респираторные инфекции и другие инфекционные и паразитарные заболевания. Капитальные затраты на создание улучшенной экологической инфраструктуры — например, инвестиции в более чистую систему общественного транспорта, такую ​​как метро, ​​- и на строительство большего количества больниц и клиник выше в городах, где заработная плата превышает заработную плату в сельской местности.А цены на городскую землю намного выше из-за конкуренции за места. Но не все городские районы имеют одинаковые экологические условия или проблемы со здоровьем. Некоторые исследования показывают, что показатели проблем со здоровьем, такие как уровень детской смертности, выше в городах, которые быстро растут, чем в тех, где рост замедлен. 19

    Вызовы городской экологической политики

    С 1950-х годов многие города в развитых странах столкнулись с проблемами окружающей среды.В Лос-Анджелесе резко сократилось загрязнение воздуха. Многие города, выросшие у рек, сумели очистить воды, загрязненные промышленным развитием. Но у городов в начале своего развития обычно меньше средств, которые можно было бы направить на смягчение воздействия на окружающую среду в городах. А если нехватка ресурсов сопровождается неэффективным правительством, растущему городу может потребоваться много лет для смягчения последствий. Сильное городское управление имеет решающее значение для достижения прогресса. Но часто это самый короткий ресурс. 20 Перекрывающиеся юрисдикции в отношении воды, воздуха, дорог, жилья и промышленного развития препятствуют эффективному управлению этими жизненно важными экологическими ресурсами. Отсутствие хороших географических информационных систем означает, что многие государственные служащие страдают катарактой. Отсутствие надежных статистических данных означает, что отсутствуют многие городские индикаторы, которые могли бы использоваться для принятия взвешенных экологических решений. 21

    Когда отсутствует сильное городское управление, государственно-частное партнерство может стать более важным. 22 Такие виды партнерства могут помочь установить приоритеты, которые широко разделяются и, следовательно, реализуются. Некоторые из этих государственно-частных партнерств выступают за устранение в первую очередь экологических угроз здоровью человека. «Уменьшение количества сажи, пыли, свинца и микробных заболеваний открывает возможности для достижения ощутимого прогресса при относительно низких затратах в течение относительно коротких периодов времени», — заключили участники конференции Всемирного банка, посвященной экологически устойчивому развитию в 1994 году. 23 Но, в конечном счете, существует множество других городских экологических приоритетов, которые в долгосрочной перспективе создают хронические проблемы как для людей, так и для окружающей среды, которые также необходимо решать.

    Большая часть исследований воздействия городских территорий на окружающую среду не проводилась из-за отсутствия данных и финансирования. Большинство существующих данных находится на национальном уровне. Но национальные исследования слишком грубы для улучшения окружающей среды в городских районах. Следовательно, необходимо разработать данные и исследования на местном уровне, чтобы предоставить местным органам власти информацию, необходимую для принятия решений. Безусловно, представители следующего поколения, большинство из которых будут жить в городских районах, будут судить о нас по тому, правильно ли мы задаем сегодня вопросы об их городской среде.Они захотят узнать, правильно ли мы профинансировали исследование, чтобы ответить на эти вопросы. И они также захотят узнать, разумно ли мы использовали результаты исследования.


    Список литературы
    1. М. Гордон Вулман, «Население, землепользование и окружающая среда: долгая история», в Население и землепользование в развивающихся странах , изд. Кэрол Л. Джолли и Барбара Бойл Торри, Комитет по народонаселению, Комиссия по поведенческим, социальным наукам и образованию, Национальный исследовательский совет (Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press, 1993).
    2. United Nations, World Urbanization Prospects: The 2003 Revision (Нью-Йорк: ООН, 2004).
    3. Всемирный банк, Отчет о мировом развитии 2002: Создание институтов для рынков (Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета для Всемирного банка, 2002).
    4. Натан Кейфиц, «Влияние тенденций в области ресурсов, окружающей среды и развития на демографические перспективы», в Население и ресурсы в меняющемся мире , изд. Кингсли Дэвис и др. Стэнфорд, Калифорния: Институт исследований населения и ресурсов Моррисона, 1989 г.).
    5. United Nations, World Urbanization Prospects .
    6. Национальный исследовательский совет, Преобразованные города: демографические изменения и его последствия в развивающемся мире , изд. Марк Р. Монтгомери и др., Группа по динамике городского населения, Комитет по народонаселению, Комиссия по поведенческим и социальным наукам и образованию, Национальный исследовательский совет (Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press, 2003).
    7. United Nations, World Urbanization Prospects: 193.
    8. Мартин Брокерхофф, «Фертильность и планирование семьи в африканских городах: влияние миграции женщин», Journal of Biosocial Science 27, no. 3 (1995): 347-58; и Роберт Гарднер и Ричард Блэкберн, «Люди, которые передвигаются: новый фокус на репродуктивном здоровье», Population Reports Vol. 24, вып. 3 (Балтимор, Мэриленд: Школа общественного здравоохранения Джонса Хопкинса, Программа демографической информации, ноябрь 1996 г.).
    9. Оценки рассчитаны на основе 90 демографических и медицинских обследований, представленных Национальным исследовательским советом, Преобразованные города: демографические изменения и их последствия для развивающихся стран.
    10. Джоти К. Парикх и др., Институт исследований развития Индиры Ганди, «Модели потребления: движущая сила экологического стресса» (представлено на Конференции Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию, август 1991 г.).
    11. Джеффри Р. Тейлор и Карен А. Харди, Потребительский спрос в Китае: статистический справочник (Боулдер, Колорадо: Westview Press, 1986): 112.
    12. Тейлор и Харди, Потребительский спрос в Китае : 148.
    13. U.С. Бюро переписи населения, Статистический отчет США: 2003 (Вашингтон, округ Колумбия: Правительственная типография, 2003).
    14. Тейлор и Харди, Потребительский спрос в Китае : 125.
    15. Гретхен Колсруд и Барбара Бойл Торри, «Важность роста населения в будущем коммерческом потреблении энергии», в Глобальное изменение климата: объединение энергии, окружающей среды, экономики и справедливости, изд. Джеймс К. Уайт (Нью-Йорк: Plenum Press, 1992): 127-42.
    16. Эндрю С.Goudie, Влияние человека на природную среду , 2-е изд. (Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 1987): 263.
    17. Goudie, Влияние человека на окружающую среду : 265.
    18. Колсруд и Торри, «Важность роста населения в будущем коммерческом потреблении энергии»: 268.
    19. Мартин Брокерхофф и Эллен Бреннан, «Бедность городов в развивающихся регионах», Обзор народонаселения и развития 24, вып. 1 (март 1998 г.): 75-114.
    20. Юджин Линден, «Взрывающиеся города в развивающемся мире», Foreign Affairs 75, no.1 (1996): 52-65.
    21. Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), Лучшее понимание наших городов, роль городских показателей (Париж: ОЭСР, 1997).
    22. Исмаил Серагельдин, Ричард Барретт и Джоан Мартин-Браун, «Бизнес устойчивых городов», Труды по экологически устойчивому развитию, серия , вып. 7 (Вашингтон, округ Колумбия: Всемирный банк, 1994).
    23. Серагельдин, Барретт и Мартин-Браун, «Бизнес устойчивых городов»: 33.

    Жизненно важные признаки планеты

    Алан Буйс,
    Лаборатория реактивного движения

    К 2100 году глобальное изменение климата изменит растительные сообщества, покрывающие почти половину поверхности суши, и приведет к преобразованию почти 40 процентов наземных экосистем из одного основного типа экологического сообщества, такого как леса, луга или тундра, в другой, согласно новому исследованию компьютерного моделирования НАСА и университета.

    Исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА и Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния., исследовали, как земная растительность может отреагировать в течение следующих трех столетий на изменение климата Земли в ответ на повышение уровня парниковых газов, производимых человеком. Результаты исследования опубликованы в журнале Climatic Change.

    Прогнозы модели рисуют портрет возрастающих экологических изменений и стресса в биосфере Земли, когда многие виды растений и животных сталкиваются с растущей конкуренцией за выживание, а также со значительным круговоротом видов, поскольку некоторые виды вторгаются в районы, занятые другими видами.Прогнозируется, что большая часть суши Земли, не покрытая льдом или пустыней, подвергнется как минимум 30-процентному изменению растительного покрова — изменениям, которые потребуют от людей и животных адаптации и часто переселения.

    Помимо изменения растительных сообществ, исследование предсказывает, что изменение климата нарушит экологический баланс между взаимозависимыми и часто находящимися под угрозой исчезновения видами растений и животных, уменьшит биоразнообразие и отрицательно повлияет на круговорот воды, энергии, углерода и других элементов Земли.

    «Более 25 лет ученые предупреждали об опасностях изменения климата, вызванного деятельностью человека, — сказал Джон Бергенгрен, ученый, который руководил исследованием, будучи докторантом в Калифорнийском технологическом институте.«Наше исследование представляет новый взгляд на изменение климата, исследуя экологические последствия нескольких степеней глобального потепления. Хотя предупреждения о таянии ледников, повышении уровня моря и других изменениях окружающей среды являются иллюстративными и важными, в конечном итоге наибольшее значение имеют экологические последствия. . »

    Столкнувшись с изменением климата, растениям часто приходится «мигрировать» в течение нескольких поколений, поскольку они могут выживать, конкурировать и воспроизводиться только в том диапазоне климатов, к которому они эволюционно и физиологически адаптированы.В то время как растения и животные Земли эволюционировали, чтобы мигрировать в ответ на сезонные изменения окружающей среды и на еще более масштабные переходные процессы, такие как конец последнего ледникового периода, они часто не оснащены для того, чтобы успевать за быстротой современных климатических изменений, которые происходят в настоящее время. место. Человеческая деятельность, такая как сельское хозяйство и урбанизация, все больше разрушает естественную среду обитания Земли и часто препятствует успешному перемещению растений и животных.

    Чтобы изучить чувствительность экологических систем Земли к изменению климата, ученые использовали компьютерную модель, которая предсказывает тип растительного сообщества, который однозначно адаптирован к любому климату на Земле.Эта модель использовалась для моделирования будущего состояния естественной растительности Земли в гармонии с климатическими проекциями из 10 различных моделей глобального климата. Это моделирование основано на промежуточном сценарии выбросов парниковых газов из Четвертого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата. Этот сценарий предполагает, что к 2100 году уровень парниковых газов удвоится, а затем выровняется. Моделирование климата в отчете ООН предсказывает, что Земля станет более теплой и влажной с повышением глобальной температуры в 3 раза.От 6 до 7,2 градусов по Фаренгейту (от 2 до 4 градусов по Цельсию) к 2100 году, примерно такое же потепление, которое произошло после последнего ледникового максимума почти 20 000 лет назад, только примерно в 100 раз быстрее. Согласно сценарию, некоторые регионы становятся более влажными из-за усиленного испарения, в то время как другие становятся суше из-за изменений в атмосферной циркуляции.

    Исследователи обнаружили смещение биомов, или основных типов экологических сообществ, к полюсам Земли — особенно резко в лугах умеренного пояса и северных лесах — и к более высоким возвышенностям.Экологически уязвимые «горячие точки» — районы, которые, согласно прогнозам, будут подвергаться наибольшему круговороту видов, — которые были идентифицированы в ходе исследования, включают регионы в Гималаях и Тибетском плато, восточную экваториальную Африку, Мадагаскар, Средиземноморский регион, юг Южной Америки и Северную Америку. Районы Великих озер и Великих равнин. Самые большие области экологической уязвимости и изменений биома, прогнозируемые в этом столетии, неудивительно, обнаруживаются в районах с наиболее резкими изменениями климата: в высоких широтах Северного полушария, особенно вдоль северных и южных границ бореальных лесов.

    «Наше исследование разработало простой, последовательный и количественный способ характеристики воздействия изменения климата на экосистемы, при этом оценивая и сравнивая последствия прогнозов климатических моделей», — сказал соавтор JPL Дуэйн Вализер. «Этот новый инструмент позволяет ученым исследовать и понимать взаимосвязи между экосистемами Земли и климатом и определять регионы, которые, по прогнозам, будут иметь наибольшую степень экологической уязвимости».

    «В этом исследовании мы разработали и применили два новых показателя экологической чувствительности — аналог чувствительности климата — для изучения потенциальной степени изменений растительного сообщества в течение следующих трех столетий», — сказал Бергенгрен.