신체에 가장 유리한 환경 요인의 강도를 최적 또는 최적.요인의 최적 작용에서 벗어나면 신체의 필수 기능이 억제됩니다.
유기체가 존재할 수 없는 한계를 말한다. 지구력 한계.이러한 경계는 다음과 같습니다. 다른 유형심지어 같은 종의 다른 개체에게도 마찬가지입니다. 예를 들어, 대기의 상층부, 온천, 남극 대륙의 얼음 사막은 많은 유기체의 지구력 한계를 넘어섭니다.
신체의 지구력 한계를 넘어서는 환경적 요인을 환경적 요인이라고 합니다. 제한.상한선과 하한선이 있습니다. 따라서 물고기의 경우 제한 요소는 물입니다. 수생 환경 밖에서는 그들의 생활이 불가능합니다. 수온이 0°C 미만으로 감소하는 것이 하한이고, 45°C 이상으로 증가하는 것이 지구력의 상한입니다.
신체에 대한 환경 요인의 작용 계획
따라서 최적은 생활 조건의 특성을 반영합니다. 다양한 방식. 가장 유리한 요소의 수준에 따라 유기체는 열과 추위를 좋아하고 습기를 좋아하고 가뭄에 강하고 빛을 좋아하고 그늘에 잘 견디며 소금과 담수에서의 생활에 적응하는 등으로 구분됩니다. 지구력의 한계가 넓을수록 유기체는 더 유연해집니다. 더욱이, 다양한 환경 요인과 관련된 지구력의 한계는 유기체마다 다릅니다. 예를 들어, 수분을 좋아하는 식물은 큰 온도 변화를 견딜 수 있지만 수분 부족은 식물에 해롭습니다. 좁게 적응한 종은 유연성이 적고 지구력의 한계가 작은 반면, 널리 적응한 종은 유연성이 더 높으며 환경 요인의 변동 범위가 넓습니다. 남극 대륙과 북극해의 추운 바다에 사는 물고기의 온도 범위는 4~8°C입니다. 온도가 상승하면(10°C 이상) 움직임을 멈추고 열적 혼미 상태에 빠집니다. 반면, 적도 및 온대 위도 지역의 어류는 10~40°C의 온도 변동을 견딜 수 있습니다. 온혈 동물은 더 넓은 범위의 지구력을 가지고 있습니다. 따라서 툰드라의 북극 여우는 -50°C에서 30°C까지의 온도 변화를 견딜 수 있습니다. 온대 식물은 60~80 °C의 온도 변화를 견딜 수 있는 반면, 열대 식물은 온도 범위훨씬 더 좁음: 30~40°C. 환경 요인의 상호 작용그 중 하나의 강도를 변경하면 다른 요소로 지구력의 한계가 좁아지거나 반대로 증가할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 최적의 온도는 수분 및 음식 부족에 대한 내성을 증가시킵니다. 습도가 높으면 고온에 대한 신체의 저항력이 크게 감소합니다. 환경 요인에 대한 노출 강도는 노출 기간에 직접적으로 의존합니다. 높거나 낮은 온도에 장기간 노출되는 것은 많은 식물에 해로운 반면, 식물은 일반적으로 단기적인 변화를 견딜 수 있습니다. 식물의 제한 요소는 토양의 구성, 질소 및 기타 영양소의 존재입니다. 따라서 클로버는 질소가 부족한 토양에서 더 잘 자라며 쐐기풀은 그 반대입니다. 토양의 질소 함량이 감소하면 곡물의 가뭄 저항성이 감소합니다. 식물은 염분 토양에서 더 잘 자라며 많은 종은 전혀 뿌리를 내리지 않습니다. 따라서 개별 환경 요인에 대한 유기체의 적응성은 개인에 따라 다르며 지구력의 범위가 넓거나 좁을 수 있습니다. 그러나 요인 중 적어도 하나의 양적 변화가 지구력 한계를 넘어서면 다른 조건이 유리하다는 사실에도 불구하고 유기체는 죽습니다.
종의 존재에 필요한 일련의 환경적 요인(비생물적, 생물적)을 가리킨다. 생태적 틈새시장.생태학적 틈새시장유기체의 생활 방식, 생활 조건 및 영양을 특징으로합니다. 틈새 시장과 달리 서식지 개념은 유기체가 살고 있는 영역, 즉 "주소"를 나타냅니다. 예를 들어, 대초원의 초식 동물인 소, 캥거루는 동일한 생태적 지위를 차지하지만 서식지는 다릅니다. 반대로, 초식 동물로 분류되는 숲의 주민-다람쥐와 엘크는 서로 다른 생태학적 틈새를 차지합니다. 생태학적 틈새는 항상 유기체의 분포와 공동체에서의 역할을 결정합니다.
환경 요인은 항상 유기체에 복합적으로 작용합니다. 더욱이 결과는 여러 요인의 영향을 합한 것이 아니라 상호 작용의 복잡한 과정입니다. 동시에 유기체의 활력이 변하고 특정 조건에서 생존하고 다양한 요인 값의 변동을 견딜 수 있는 특정 적응 특성이 발생합니다.
환경 요인이 신체에 미치는 영향을 다이어그램 형태로 표현할 수 있습니다(그림 94).
신체에 가장 유리한 환경 요인의 강도를 최적 또는 최적.
요인의 최적 작용에서 벗어나면 신체의 필수 기능이 억제됩니다.
유기체가 존재할 수 없는 한계를 말한다. 지구력 한계.
이러한 경계는 종마다 다르며 심지어 같은 종의 개체마다 다릅니다. 예를 들어, 대기의 상층부, 온천, 남극 대륙의 얼음 사막은 많은 유기체의 지구력 한계를 넘어섭니다.
신체의 지구력 한계를 넘어서는 환경적 요인을 환경적 요인이라고 합니다. 제한.
상한선과 하한선이 있습니다. 따라서 물고기의 경우 제한 요소는 물입니다. 수생 환경 밖에서는 그들의 생활이 불가능합니다. 수온이 0°C 미만으로 감소하는 것이 하한이고, 45°C 이상으로 증가하는 것이 지구력의 상한입니다.
쌀. 94.신체에 대한 환경 요인의 작용 계획
따라서 최적은 다양한 종의 생활 조건 특성을 반영합니다. 가장 유리한 요소의 수준에 따라 유기체는 열과 추위를 좋아하고 습기를 좋아하고 가뭄에 강하고 빛을 좋아하고 그늘에 잘 견디며 소금과 담수에서의 생활에 적응하는 등으로 구분됩니다. 지구력의 한계가 넓을수록 유기체는 더 유연해집니다. 더욱이, 다양한 환경 요인과 관련된 지구력의 한계는 유기체마다 다릅니다. 예를 들어, 수분을 좋아하는 식물은 큰 온도 변화를 견딜 수 있지만 수분 부족은 식물에 해롭습니다. 좁게 적응한 종은 유연성이 적고 지구력의 한계가 작은 반면, 널리 적응한 종은 유연성이 더 많고 환경 요인의 변동 범위가 넓습니다.
남극 대륙과 북극해의 차가운 바다에 사는 물고기의 허용 온도 범위는 4~8°C입니다. 온도가 상승하면(10°C 이상) 움직임을 멈추고 열적 혼미 상태에 빠집니다. 반면, 적도 및 온대 위도 지역의 어류는 10~40°C의 온도 변동을 견딜 수 있습니다. 온혈 동물은 더 넓은 범위의 지구력을 가지고 있습니다. 따라서 툰드라의 북극 여우는 -50°C에서 30°C까지의 온도 변화를 견딜 수 있습니다.
온대 식물은 60~80°C의 온도 변화를 견딜 수 있는 반면, 열대 식물은 온도 범위가 훨씬 더 좁습니다(30~40°C).
환경 요인의 상호 작용그 중 하나의 강도를 변경하면 다른 요소로 지구력의 한계가 좁아지거나 반대로 증가할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 최적의 온도는 수분 및 음식 부족에 대한 내성을 증가시킵니다. 습도가 높으면 고온에 대한 신체의 저항력이 크게 감소합니다. 환경 요인에 대한 노출 강도는 노출 기간에 직접적으로 의존합니다. 높거나 낮은 온도에 장기간 노출되는 것은 많은 식물에 해로운 반면, 식물은 일반적으로 단기적인 변화를 견딜 수 있습니다. 식물의 제한 요소는 토양의 구성, 질소 및 기타 영양소의 존재입니다. 따라서 클로버는 질소가 부족한 토양에서 더 잘 자라며 쐐기풀은 그 반대입니다. 토양의 질소 함량이 감소하면 곡물의 가뭄 저항성이 감소합니다. 식물은 염분 토양에서 더 잘 자라며 많은 종은 전혀 뿌리를 내리지 않습니다. 따라서 개별 환경 요인에 대한 유기체의 적응성은 개인에 따라 다르며 지구력의 범위가 넓거나 좁을 수 있습니다. 그러나 요인 중 적어도 하나의 양적 변화가 지구력 한계를 넘어서면 다른 조건이 유리하다는 사실에도 불구하고 유기체는 죽습니다.
종의 존재에 필요한 일련의 환경적 요인(비생물적, 생물적)을 가리킨다. 생태적 틈새시장.
생태학적 틈새 시장은 유기체의 생활 방식, 생활 조건 및 영양을 특징으로 합니다. 틈새 시장과 달리 서식지 개념은 유기체가 살고 있는 영역, 즉 "주소"를 나타냅니다. 예를 들어, 대초원의 초식 동물인 소, 캥거루는 동일한 생태적 지위를 차지하지만 서식지는 다릅니다. 반대로, 초식 동물로 분류되는 숲의 주민-다람쥐와 엘크는 서로 다른 생태학적 틈새를 차지합니다. 생태학적 틈새는 항상 유기체의 분포와 공동체에서의 역할을 결정합니다.
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§ 67. 특정 환경 요인이 유기체에 미치는 영향§ 69. 인구의 기본 속성
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환경적 요인살아있는 유기체에 영향을 미치는 복잡한 환경 조건입니다. 구별하다 무생물적 요인- 비생물적(기후적, edaphic, orographic, 수로학적, 화학적, 발열성), 야생동물 요인— 생물학적(식물성 및 동물성) 및 인위적 요인(영향) 인간 활동). 제한 요인에는 유기체의 성장과 발달을 제한하는 모든 요인이 포함됩니다. 유기체가 환경에 적응하는 것을 적응이라고 합니다. 환경 조건에 대한 적응성을 반영하는 유기체의 외관을 생명체라고합니다.
환경 환경 요인의 개념, 분류
적응 반응(적응)으로 반응하는 살아있는 유기체에 영향을 미치는 환경의 개별 구성요소를 환경 요인 또는 생태학적 요인이라고 합니다. 즉, 유기체의 생명에 영향을 미치는 환경 조건의 복합체를 환경 환경 요인.
모든 환경 요인은 그룹으로 나뉩니다.
1. 살아있는 유기체에 직간접적으로 영향을 미치는 무생물의 구성 요소 및 현상을 포함합니다. 수많은 비생물적 요인들 중에서 주요 역할놀다:
- 기후(일사량, 조명 및 조명 체제, 온도, 습도, 강수량, 바람, 대기압 등);
- 에다프의(토양의 기계적 구조 및 화학적 조성, 수분 용량, 토양의 물, 공기 및 열 조건, 산도, 습도, 가스 조성, 지하수 수준 등);
- 지형(기복, 경사 노출, 경사 급경사, 고도차, 해발 고도);
- 수로학(물의 투명성, 유동성, 흐름, 온도, 산도, 가스 조성, 미네랄 함량 및 유기물등);
- 화학적인(대기의 가스 조성, 물의 염 조성);
- 발열성(화재에 노출).
2. - 살아있는 유기체 사이의 관계 전체와 서식지에 대한 상호 영향. 생물적 요인의 효과는 직접적일 뿐만 아니라 비생물적 요인의 조정(예: 토양 구성의 변화, 숲 캐노피 아래의 미기후 등)으로 표현되는 간접적일 수도 있습니다. 생물학적 요인에는 다음이 포함됩니다.
- 식물성(식물이 서로 및 환경에 미치는 영향)
- 동물성(동물이 서로 및 환경에 미치는 영향).
3. 환경과 생물체에 대한 인간(직접) 또는 인간 활동(간접)의 강렬한 영향을 반영합니다. 이러한 요인에는 다른 종의 서식지로서 자연의 변화를 가져오고 그들의 삶에 직접적인 영향을 미치는 모든 형태의 인간 활동과 인간 사회가 포함됩니다. 모든 살아있는 유기체는 무생물, 인간을 포함한 다른 종의 유기체의 영향을 받고 차례로 이러한 각 구성 요소에 영향을 미칩니다.
자연에서 인위적 요인의 영향은 의식적, 우연적, 무의식적일 수 있습니다. 인간은 처녀지와 휴경지를 경작하여 농경지를 만들고, 생산성이 높고 질병에 강한 형태를 번식시키고, 일부 종을 퍼뜨리고 다른 종을 파괴합니다. 이러한 영향(의식적)은 종종 부정적인 문자예를 들어, 많은 동물, 식물, 미생물의 무분별한 정착, 여러 종의 약탈적 파괴, 환경 오염 등이 있습니다.
생물적 환경요인은 같은 군집에 속한 유기체들의 관계를 통해 나타난다. 자연에서 많은 종은 밀접하게 상호 연관되어 있으며 환경의 구성 요소로서 서로의 관계는 매우 복잡할 수 있습니다. 공동체와 주변 무기 환경 사이의 연결은 항상 양방향이며 상호적입니다. 따라서 숲의 성질은 해당 토양의 종류에 따라 다르지만 토양 자체는 대부분 숲의 영향을 받아 형성된다. 마찬가지로 숲의 온도, 습도, 빛은 식생에 의해 결정되지만, 기후 조건결과적으로 숲에 서식하는 유기체의 군집에 영향을 미칩니다.
환경 요인이 신체에 미치는 영향
환경의 영향은 유기체라고 불리는 환경 요인을 통해 유기체에 의해 인식됩니다. 환경.환경적 요인이라는 점을 주목해야 한다. 환경의 변화하는 요소일 뿐, 유기체에서 다시 변화하면 진화 과정에서 유전적으로 고정되는 적응형 생태학적, 생리학적 반응을 유발합니다. 그들은 비생물적, 생물학적, 인위적으로 구분됩니다(그림 1).
그들은 동물과 식물의 생명과 분포에 영향을 미치는 무기 환경의 전체 요인 세트를 명명합니다. 그 중에는 물리적, 화학적, edaphic이 있습니다.
신체적 요인 -출처가 있는 사람들 건강 상태또는 현상(기계적, 파동 등). 예를 들어, 온도.
화학적 요인-에서 온 사람들 화학적 구성 요소환경. 예를 들어 물의 염도, 산소 함량 등이 있습니다.
Edaphic (또는 토양) 요인토양과 암석이 서식지인 유기체와 식물의 뿌리 시스템에 영향을 미치는 일련의 화학적, 물리적, 기계적 특성입니다. 예를 들어 영양분, 습도, 토양 구조, 부식질 함량 등의 영향이 있습니다. 식물의 성장과 발달에 대해.
쌀. 1. 서식지 (환경)가 신체에 미치는 영향 계획
— 환경에 영향을 미치는 인간 활동 요인 자연 환 경(그리고 수권, 토양 침식, 산림 파괴 등).
환경 요인을 제한 (제한)이는 필요(최적 함량)에 비해 영양분이 부족하거나 과잉되어 유기체의 발달을 제한하는 요인입니다.
따라서 서로 다른 온도에서 식물을 키울 때 최대 성장이 일어나는 지점은 다음과 같습니다. 최적.성장이 가능한 최소 온도부터 최대 온도까지의 전체 온도 범위를 온도 범위라고 합니다. 안정성(지구력) 범위,또는 용인.그것을 제한하는 점, 즉 생명에 적합한 최대 및 최소 온도는 안정성의 한계입니다. 최적 영역과 안정성 한계 사이에서 후자에 가까워질수록 식물은 스트레스가 증가합니다. 우리 얘기 중이야 스트레스 구역 또는 억압 구역에 대해안정성 범위 내에서 (그림 2). 최적 상태에서 더 아래로, 위로 갈수록 스트레스가 심해질 뿐만 아니라 신체의 저항 한계에 도달하면 사망이 발생합니다.
쌀. 2. 강도에 대한 환경 요인의 작용 의존성
따라서 식물이나 동물의 각 종에는 각 환경 요인과 관련하여 최적, 스트레스 구역 및 안정성(또는 지구력) 한계가 있습니다. 요인이 지구력 한계에 가까울 때 유기체는 일반적으로 짧은 시간 동안만 존재할 수 있습니다. 더 좁은 범위의 조건에서는 가능합니다. 장기적인 존재그리고 개인의 성장. 더 좁은 범위에서도 번식이 일어나고 종은 무한정 존재할 수 있습니다. 일반적으로 저항 범위의 중간 어딘가에는 생명, 성장 및 번식에 가장 유리한 조건이 있습니다. 이러한 조건을 최적이라고 하며, 주어진 종의 개체가 가장 적합합니다. 떠나다 가장 큰 수자손. 실제로 이러한 조건을 파악하는 것은 어렵기 때문에 일반적으로 개인의 활력징후(성장률, 생존율 등)에 따라 최적의 상태가 결정됩니다.
적응신체를 환경 조건에 적응시키는 것으로 구성됩니다.
적응 능력은 일반적으로 생명의 주요 속성 중 하나이며, 존재 가능성, 유기체의 생존 및 번식 능력을 보장합니다. 적응이 다음에 나타납니다. 다양한 레벨- 세포의 생화학과 개별 유기체의 행동에서부터 공동체와 생태계의 구조와 기능에 이르기까지. 다양한 조건에서 존재하는 유기체의 모든 적응은 역사적으로 개발되었습니다. 그 결과 각 지리적 영역에 특정한 식물과 동물 그룹이 형성되었습니다.
적응은 다음과 같습니다. 형태학적,유기체의 구조가 변화하여 새로운 종이 형성될 때까지 생리학적,신체 기능에 변화가 생길 때. 형태학적 적응과 밀접한 관련이 있는 것은 동물의 적응 착색, 빛(가자미, 카멜레온 등)에 따라 이를 변화시키는 능력입니다.
생리적 적응의 널리 알려진 예는 동물의 겨울 동면, 계절에 따른 새의 이동입니다.
유기체에게 매우 중요한 것은 행동 적응.예를 들어, 본능적 행동은 곤충과 하등 척추동물(어류, 양서류, 파충류, 새 등)의 행동을 결정합니다. 이 행동은 유전적으로 프로그램되어 유전됩니다(선천적 행동). 여기에는 새 둥지 짓기, 짝짓기, 자손 양육 등이 포함됩니다.
개인이 살아가면서 받는 획득된 명령도 있습니다. 교육(또는 학습) -후천적 행동을 한 세대에서 다른 세대로 전달하는 주요 방법입니다.
개인이 환경의 예상치 못한 변화에서 살아남기 위해 자신의 인지 능력을 관리하는 능력은 다음과 같습니다. 지능.행동에 있어서 학습과 지능의 역할은 개선에 따라 증가합니다. 신경계- 대뇌 피질의 확대. 인간에게 이것은 진화의 정의 메커니즘입니다. 특정 범위의 환경 요인에 적응하는 종의 능력은 다음 개념으로 표시됩니다. 종의 생태학적 신비.
환경적 요인이 신체에 미치는 복합적인 영향
환경적 요인은 일반적으로 한 번에 하나씩 작용하는 것이 아니라 복잡한 방식으로 작용합니다. 한 요소의 효과는 다른 요소의 영향력 강도에 따라 달라집니다. 다양한 요인의 조합은 유기체의 최적 생활 조건에 눈에 띄는 영향을 미칩니다(그림 2 참조). 한 요인의 작용이 다른 요인의 작용을 대체하지 않습니다. 그러나 환경의 복잡한 영향으로 인해 다양한 요인의 영향 결과가 유사하게 나타나는 "대체 효과"를 종종 관찰할 수 있습니다. 따라서 빛은 과도한 열이나 풍부함으로 대체될 수 없습니다. 이산화탄소, 그러나 온도 변화에 영향을 미쳐 예를 들어 식물의 광합성을 멈출 수 있습니다.
환경의 복잡한 영향에서 다양한 요인이 유기체에 미치는 영향은 동일하지 않습니다. 메인, 동반, 보조로 나눌 수 있습니다. 같은 장소에 살더라도 주요 요인은 유기체마다 다릅니다. 유기체 생활의 여러 단계에서 주요 요인의 역할은 환경의 하나 또는 다른 요소에 의해 수행될 수 있습니다. 예를 들어, 곡물과 같은 많은 재배 식물의 수명에서 주요 요인은 발아 기간 동안 온도, 출수 및 개화 기간 동안 - 토양 수분, 숙성 기간 동안 - 영양분 및 공기 습도입니다. 주요 요인의 역할은 연중 다른 시기에 바뀔 수 있습니다.
주요 요인은 서로 다른 물리적, 지리적 조건에 살고 있는 동일한 종에 대해 다를 수 있습니다.
선도요인의 개념을 선도요인의 개념과 혼동해서는 안 된다. 질적 또는 양적 측면에서(부족 또는 과잉) 수준이 해당 유기체의 지구력 한계에 가까운 것으로 판명되는 요인, 제한이라고 합니다.제한 요인의 효과는 다른 환경 요인이 유리하거나 최적인 경우에도 나타납니다. 주요 및 2차 환경 요인 모두 제한 요인으로 작용할 수 있습니다.
제한 요소의 개념은 1840년 화학자 10. Liebig에 의해 도입되었습니다. 각종 함량이 식물생장에 미치는 영향 연구 화학 원소토양에서 그는 "최소한의 물질에서 발견되는 물질이 수확을 제어하고 시간이 지남에 따라 후자의 크기와 안정성을 결정합니다."라는 원칙을 공식화했습니다. 이 원리는 리비히의 최소 법칙으로 알려져 있습니다.
제한 요인은 Liebig이 지적한 것처럼 결핍뿐 아니라 열, 빛, 물과 같은 요인의 과잉일 수도 있습니다. 앞서 언급했듯이 유기체는 생태학적 최소값과 최대값으로 특징지어집니다. 이 두 값 사이의 범위를 일반적으로 안정성 한계 또는 허용 오차라고 합니다.
일반적으로 환경 요인이 신체에 미치는 영향의 복잡성은 V. Shelford의 관용 법칙에 반영됩니다. 번영의 부재 또는 불가능은 결핍 또는 반대로 여러 요인의 초과에 의해 결정됩니다. 그 수준은 주어진 유기체가 견딜 수 있는 한계에 가까울 수 있습니다(1913). 이 두 가지 한계를 공차 한계라고 합니다.
'관용의 생태학'에 관한 수많은 연구가 진행되어 많은 식물과 동물의 존재 한계가 알려졌습니다. 그러한 예가 대기오염물질이 인체에 미치는 영향이다(그림 3).
쌀. 3. 대기오염물질이 인체에 미치는 영향. 최대 - 최대 필수 활동; 추가 - 허용되는 필수 활동; Opt는 유해 물질의 최적(생명 활동에 영향을 주지 않음) 농도입니다. MPC는 중요한 활동을 크게 변화시키지 않는 물질의 최대 허용 농도입니다. 년 - 치명적인 농도
그림에서 영향인자(유해물질)의 농도는 다음과 같다. 5.2는 기호 C로 표시됩니다. C = C 년의 농도 값에서 사람은 사망하지만 C = C MPC의 상당히 낮은 값에서는 신체의 돌이킬 수 없는 변화가 발생합니다. 결과적으로 공차 범위는 C MPC = C 한계 값에 의해 정확하게 제한됩니다. 따라서 각 오염물질이나 유해화합물에 대해 Cmax를 실험적으로 결정해야 하며, 특정 서식지(생활환경)에서 Cmax를 초과해서는 안 됩니다.
환경을 보호하는데 있어서 중요한 것은 신체 저항의 상한유해물질에.
따라서 오염물질 C의 실제 농도는 C 최대 허용 농도(C 사실 ≤ C 최대 허용 값 = C lim)를 초과해서는 안 됩니다.
제한 요인(Clim) 개념의 가치는 생태학자가 연구할 때 출발점을 제공한다는 것입니다. 어려운 상황. 유기체가 상대적으로 일정한 요인에 대한 광범위한 내성을 특징으로 하고 환경에 적당한 양으로 존재하는 경우 그러한 요인은 제한되지 않을 것입니다. 반대로, 특정 유기체가 일부 가변 요인에 대해 좁은 범위의 내성을 가지고 있는 것으로 알려진 경우, 이 요인은 제한적일 수 있으므로 주의 깊게 연구할 가치가 있습니다.
유기체가 환경에 적응하는 것을 적응이라고 합니다. 적응 능력은 생명체의 존재 가능성, 유기체의 생존 및 번식 능력을 제공하기 때문에 일반적으로 생명의 주요 속성 중 하나입니다. 적응은 세포의 생화학과 개별 유기체의 행동에서부터 공동체와 생태계의 구조와 기능에 이르기까지 다양한 수준에서 나타납니다. 적응은 종의 진화 과정에서 발생하고 변화합니다.
유기체에 영향을 미치는 환경의 개별 특성이나 요소를 환경 요인이라고 합니다. 환경적 요인은 다양합니다. 그것들은 생명체에게 필요할 수도 있고, 반대로 해로울 수도 있고, 생존과 번식을 촉진하거나 방해할 수도 있습니다. 환경 요인에는 다양한 성격과 구체적인 작용이 있습니다. 생태학적 요인은 비생물적 요인과 생물적 요인, 인위적 요인으로 구분됩니다.
온도, 빛, 방사성 방사선, 압력, 공기 습도, 물의 염분 구성, 바람, 해류, 지형과 같은 비생물적 요인은 모두 살아있는 유기체에 직간접적으로 영향을 미치는 무생물의 특성입니다.
생물학적 요인은 생명체가 서로에게 영향을 미치는 형태입니다. 각 유기체는 지속적으로 다른 존재의 직간접적인 영향을 경험하고, 자신의 종 및 다른 종의 대표자와 접촉하고, 그들에게 의존하고 스스로 영향을 미칩니다. 주변의 유기체 세계 - 요소모든 생명체의 환경. 유기체 간의 상호 연결은 생물권과 개체군의 존재의 기초입니다. 그들의 고려는 Synecology 분야에 속합니다.
인위적 요인은 다른 종의 서식지로서 자연의 변화를 가져오거나 그들의 삶에 직접적인 영향을 미치는 인간 사회 활동의 한 형태입니다. 사람이 영향을 미치긴 하지만 야생 동물비생물적 요인과 종의 생물적 관계의 변화를 통해 인위적 활동은 이 분류의 틀에 맞지 않는 특별한 힘으로 식별되어야 합니다. 지구의 살아있는 세계에 대한 인위적 영향의 중요성은 계속해서 빠르게 증가하고 있습니다. 동일한 환경 요인이 다른 종의 공동 생활 유기체의 삶에서 다른 의미를 갖습니다. 예를 들어, 겨울의 강한 바람은 개방형 대형 동물에게는 불리하지만 굴이나 눈 밑에 숨어 있는 작은 동물에게는 아무런 영향을 미치지 않습니다. 토양의 염분 구성은 식물 영양에 중요하지만 대부분의 육상 동물 등에 대해서는 무관심합니다.
시간에 따른 환경 요인의 변화는 다음과 같습니다. 1) 하루 중 시간이나 계절 또는 바다의 썰물과 흐름의 리듬과 관련하여 영향의 강도를 정기적으로 변경합니다. 2) 불규칙하고 명확한 주기성이 없는 경우(예: 여러 해에 걸친 기상 조건의 변화, 폭풍, 소나기, 산사태 등의 재앙적인 현상) 3) 예를 들어 기후의 냉각 또는 온난화, 수역의 과도한 성장, 같은 지역에서 가축의 지속적인 방목 등 특정, 때로는 긴 기간에 대해 지시합니다. 환경 환경 요인은 살아있는 유기체에 다양한 영향을 미칩니다. 생리적, 생화학적 기능에 적응적 변화를 일으키는 자극으로 작용할 수 있습니다. 주어진 조건에서 존재하는 것을 불가능하게 만드는 제한 사항; 유기체의 해부학적 및 형태학적 변화를 일으키는 변형자로서; 다른 환경 요인의 변화를 나타내는 신호로.
다양한 환경 요인에도 불구하고 유기체에 미치는 영향의 성격과 생명체의 반응에서 여러 가지 일반적인 패턴을 확인할 수 있습니다.
1. 최적의 법칙. 각 요소에는 특정 한계만 있습니다. 긍정적인 영향유기체에. 가변 요인의 결과는 주로 그 발현 강도에 따라 달라집니다. 요인의 부족하거나 과도한 작용은 모두 개인의 생활 활동에 부정적인 영향을 미칩니다. 유리한 영향력을 환경 요인의 최적 영역 또는 단순히 특정 종의 유기체에 대한 최적 영역이라고 합니다. 최적으로부터의 편차가 클수록 유기체에 대한 이 요인의 억제 효과(비세 영역)가 더욱 뚜렷해집니다. 요소의 이전 가능한 최대 및 최소 값은 더 이상 존재가 불가능하고 사망이 발생하는 임계점입니다. 임계점 사이의 지구력 한계를 특정 환경 요인과 관련하여 생명체의 생태학적 원자가(내성 범위)라고 합니다.
다른 종의 대표자는 최적의 위치와 생태학적 원자가 모두에서 서로 크게 다릅니다. 예를 들어, 툰드라의 북극 여우는 약 80°C 범위(+30° ~ -55°C)의 기온 변동을 견딜 수 있는 반면, 온수 갑각류인 Copilia mirabilis는 이 범위의 수온 변화를 견딜 수 있습니다. 6°C 이하(23°C ~ 29°C). 진화에서 좁은 범위의 관용의 출현은 전문화의 한 형태로 간주될 수 있으며, 그 결과 공동체의 적응성과 다양성 증가를 희생하여 더 큰 효율성이 달성됩니다.
동일한 요인 발현 강도가 한 유형에서는 최적일 수 있고, 다른 유형에서는 비관적일 수 있으며, 세 번째 유형에서는 내구성 한계를 넘어설 수 있습니다.
비생물적 환경 요인과 관련된 종의 광범위한 생태학적 원자가는 요인 이름에 접두사 "eury"를 추가하여 표시됩니다. Eurythermal 종 - 상당한 온도 변동을 견딜 수 있음, Eurybates - 광범위한 압력, Euryhaline - 다양한 정도환경의 염분.
요인의 상당한 변동 또는 좁은 생태학적 원자가를 견딜 수 없다는 점은 접두사 "steno"(stenothermic, stenobat, stenohaline 종 등)가 특징입니다. 더 넓은 의미에서 엄격하게 정의된 환경 조건이 존재하는 종을 stenobiont라고 합니다. 그리고 다양한 환경 조건에 적응할 수 있는 것, 즉 유리비온트(eurybionts)도 있습니다.
2. 다양한 기능에 대한 요인의 영향이 모호합니다. 각 요인은 다양한 신체 기능에 다르게 영향을 미칩니다. 일부 프로세스의 최적은 다른 프로세스의 경우 비관적일 수 있습니다. 따라서 냉혈동물의 기온이 40~45°C이면 신체의 대사 과정 속도가 크게 증가하지만 운동 활동이 억제되어 동물이 열적 혼미 상태에 빠집니다. 많은 물고기의 경우 생식산물의 성숙에 최적인 수온은 다양한 온도 범위에서 발생하는 산란에 불리합니다.
특정 기간 동안 유기체가 주로 특정 기능(영양, 성장, 번식, 정착 등)을 수행하는 생활 주기는 복잡한 환경 요인의 계절적 변화와 항상 일치합니다. 이동 유기체는 또한 모든 중요한 기능을 성공적으로 수행하기 위해 서식지를 변경할 수 있습니다. 번식기는 일반적으로 매우 중요합니다. 이 기간 동안 많은 환경적 요인이 제한되는 경우가 많습니다. 번식하는 개체, 종자, 알, 배아, 묘목 및 유충에 대한 허용한계는 일반적으로 비번식 성체 식물이나 동물에 대한 허용한계보다 더 좁습니다. 따라서 성인 노송 나무는 건조한 고지대와 물에 담그면 자랄 수 있지만 묘목 발달을 위해 촉촉하지만 침수되지 않은 토양에서만 번식합니다. 많은 해양 동물은 염화물 함량이 높은 기수나 담수를 견딜 수 있으므로 상류 강으로 들어가는 경우가 많습니다. 그러나 그들의 유충은 그러한 물에서 살 수 없기 때문에 종은 강에서 번식할 수 없으며 여기에 영구적으로 정착하지 않습니다.
3. 종의 개별 개체의 환경 요인의 작용에 대한 가변성, 가변성 및 다양한 반응.
개인의 지구력 정도, 임계점, 최적 및 비관적 영역이 일치하지 않습니다. 이러한 다양성은 개인의 유전적 특성과 성별, 연령 및 생리학적 차이에 의해 결정됩니다. 예를 들어, 밀가루 및 곡물 제품의 해충 중 하나인 밀나방의 임계 최저 온도는 유충의 경우 -7°C, 성충의 경우 -22°C, 알의 경우 -27°C입니다. 10°C의 서리는 애벌레를 죽이지만 이 해충의 성충과 알에는 위험하지 않습니다. 결과적으로, 종의 생태학적 가치는 항상 각 개인의 생태학적 가치보다 더 넓습니다.
4. 종은 상대적으로 독립적인 방식으로 각 환경 요인에 적응합니다. 특정 요인에 대한 내성 정도가 다른 요인과 관련하여 해당 종의 생태학적 가치를 의미하는 것은 아닙니다. 예를 들어, 온도의 넓은 변화를 견딜 수 있는 종은 반드시 습도나 염도의 넓은 변화도 견딜 수 있어야 하는 것은 아닙니다. Eurythermal 종은 stenohaline, stenobatic 또는 그 반대일 수 있습니다. 다양한 요인과 관련된 종의 생태학적 원자가는 매우 다양할 수 있습니다. 이것은 자연에 매우 다양한 적응을 만들어냅니다. 다양한 환경 요인과 관련된 일련의 환경 원자가는 종의 생태학적 스펙트럼을 구성합니다.
5. 개별 종의 생태학적 스펙트럼의 불일치. 각 종은 생태학적 능력이 구체적입니다. 환경에 적응하는 방법이 유사한 종이라도 일부 개별 요인에 대한 태도에는 차이가 있습니다.
6. 요인의 상호작용.
환경 요인과 관련된 유기체의 최적 구역 및 지구력 한계는 강도 및 다른 요인의 조합에 따라 동시에 작용할 수 있습니다. 이러한 패턴을 요인의 상호작용이라고 합니다. 예를 들어, 습한 공기보다는 건조한 공기에서 열을 견디기가 더 쉽습니다. 잔잔한 날씨보다 강풍이 불고 추운 날씨에 결빙 위험이 훨씬 더 큽니다. 따라서 동일한 요소가 다른 요소와 결합하면 환경에 다른 영향을 미칩니다. 반대로 동일한 환경 결과를 얻을 수 있습니다. 다른 방법으로. 예를 들어, 토양의 수분량을 늘리고 공기 온도를 낮추어 증발을 줄임으로써 식물의 시들음을 멈출 수 있습니다. 요소의 부분 대체 효과가 생성됩니다.
동시에 환경 요인의 상호 보상에는 일정한 한계가 있으며 그 중 하나를 다른 요인으로 완전히 대체하는 것은 불가능합니다. 다른 조건의 가장 유리한 조합에도 불구하고 물이 전혀 없거나 미네랄 영양의 기본 요소 중 하나 이상이 식물의 생명을 불가능하게 만듭니다. 극지 사막의 극심한 열 부족은 풍부한 수분이나 24시간 조명으로도 보상될 수 없습니다.
7. 제한 요소의 규칙. 최적 상태와는 거리가 먼 환경 요인으로 인해 종이 이러한 조건에서 생존하기가 특히 어렵습니다. 환경 요인 중 적어도 하나가 임계 값에 접근하거나 임계 값을 초과하면 다른 조건의 최적 조합에도 불구하고 개인은 죽음의 위협을 받습니다. 최적에서 크게 벗어나는 이러한 요소는 각 특정 기간의 종 또는 개별 대표자의 수명에서 가장 중요한 중요성을 얻습니다.
제한적인 환경 요인에 따라 종의 지리적 범위가 결정됩니다. 이러한 요소의 성격은 다를 수 있습니다. 따라서 종의 북쪽 이동은 열 부족으로 인해 제한될 수 있으며, 수분 부족이나 너무 높은 온도로 인해 건조한 지역으로의 이동이 제한될 수 있습니다. 생물학적 관계는 또한 더 강력한 경쟁자가 영토를 점유하거나 식물에 대한 수분매개자가 부족한 경우와 같이 분포를 제한하는 요인이 될 수도 있습니다.
특정 종이 특정 지리적 영역에 존재할 수 있는지 여부를 결정하려면 먼저 환경 요인이 생태학적 가치를 넘어서는지 여부를 결정해야 하며, 특히 가장 취약한 발달 기간 동안에는 더욱 그렇습니다.
모든 요인에 대해 광범위한 내성을 갖는 유기체가 일반적으로 가장 널리 퍼져 있습니다.
8. 유기체의 유전적 사전 결정에 따라 환경 조건을 준수하는 규칙. 유기체 종은 그것을 둘러싼 자연 환경이 이 종을 변동과 변화에 적응시키는 유전적 능력에 해당할 때까지 그리고 그 정도까지 존재할 수 있습니다. 각 종의 생물은 특정 환경에서 발생하여 어느 정도 적응했으며 그 이상 존재는 해당 환경이나 유사한 환경에서만 가능합니다. 생활 환경의 급격하고 빠른 변화는 종의 유전적 능력이 새로운 조건에 적응하기에는 부족하다는 사실로 이어질 수 있습니다.
소개
이 연구에서는 "제한 요소"라는 주제를 자세히 다룰 것입니다. 나는 그들의 정의, 유형, 법칙 및 예를 고려할 것입니다.
다양한 환경 요인은 살아있는 유기체에 대해 서로 다른 중요성을 갖습니다.
유기체가 살기 위해서는 일정한 조건의 조합이 필요합니다. 하나를 제외하고 모든 환경 조건이 유리하다면 이 조건은 해당 유기체의 생명에 결정적인 영향을 미칩니다.
다양한 제한적 환경 요인 중에서 연구자의 관심은 주로 유기체의 필수 활동을 억제하고 성장과 발달을 제한하는 요인에 끌립니다.
주요 부분
환경의 전체 압력에서 유기체의 삶의 성공을 가장 강력하게 제한하는 요인이 확인됩니다. 이러한 요소를 제한 또는 제한이라고 합니다.
제한 요인 - 이것
1) 생태계의 인구 증가를 방해하는 모든 요인; 2) 환경 요인, 그 값이 최적 값에서 크게 벗어납니다.
여러 요인의 최적 조합이 존재하는 경우 하나의 제한 요인이 유기체의 억압과 사망으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 열을 좋아하는 식물은 토양의 영양분 함량, 최적의 습도, 빛 등에도 불구하고 음의 기온에서 죽습니다. 제한 요소는 다른 요소와 상호 작용하지 않으면 대체할 수 없습니다. 예를 들어, 토양의 미네랄 질소 부족은 칼륨이나 인의 과잉으로 보충될 수 없습니다.
육상 생태계에 대한 제한 요소:
온도;
토양의 영양분.
수생 생태계에 대한 제한 요소:
온도;
햇빛;
염분.
일반적으로 이러한 요인은 하나의 프로세스가 여러 요인에 의해 동시에 제한되는 방식으로 상호 작용하며, 그 중 하나가 변경되면 새로운 균형이 이루어집니다. 예를 들어, 식량 가용성이 증가하고 포식 압력이 감소하면 인구 규모가 증가할 수 있습니다.
제한 요인의 예로는 침식되지 않은 암석의 노두, 침식 기저부, 계곡 측면 등이 있습니다.
따라서 사슴의 확산을 제한하는 요인은 눈 덮힌 깊이입니다. 겨울 거대벌레 나방 (채소 및 곡물 작물의 해충) - 겨울 기온 등
제한 요인에 대한 아이디어는 생태학의 두 가지 법칙, 즉 최소 법칙과 관용 법칙을 기반으로 합니다.
최소의 법칙
19세기 중반, 독일의 유기 화학자 리비히(Liebig)는 다양한 미량원소가 식물 성장에 미치는 영향을 연구하면서 다음과 같은 사실을 처음으로 확립했습니다. 식물의 성장은 농도와 중요성이 최소인 원소, 즉 다음과 같은 요소에 의해 제한됩니다. 최소한의 양으로 존재합니다. 소위 "리비히 배럴"은 최소의 법칙을 비유적으로 표현하는 데 도움이 됩니다. 이것은 그림과 같이 높이가 다른 나무 칸막이가 있는 통입니다.
. 다른 칸막이의 높이에 관계없이 가장 짧은 칸막이의 높이만큼 정확하게 배럴에 물을 부을 수 있다는 것이 분명합니다. 마찬가지로 제한 요소는 다른 요소의 수준(용량)에도 불구하고 유기체의 생명 활동을 제한합니다. 예를 들어 이스트를 찬물에 넣으면 낮은 온도재생산에 제한 요소가 될 것입니다. 모든 주부는 이것을 알고 있으므로 충분한 양의 설탕과 함께 따뜻한 물에 효모가 "부풀어 오릅니다"(실제로 번식).열, 빛, 물, 산소 및 기타 요인은 유기체의 움직임이 생태학적 최소 수준에 해당하는 경우 유기체의 발달을 제한하거나 제한할 수 있습니다. 예를 들어, 열대어인 엔젤피시는 수온이 16°C 이하로 떨어지면 죽습니다. 그리고 심해 생태계에서 조류의 발달은 침투 깊이에 의해 제한됩니다. 햇빛: 바닥층에는 조류가 없습니다.
나중에(1909년) F. Blackman은 최소의 법칙을 최소한의 생태학적 요인의 작용으로 보다 광범위하게 해석했습니다. 특정 조건에서 가장 중요한 환경 요인은 특히 존재 가능성을 제한합니다. 다른 호텔 조건의 최적 조합에도 불구하고 이러한 조건에 있는 종의 종입니다.
현대식 공식에서 최소 법칙은 다음과 같습니다. 신체의 지구력은 환경적 요구 사슬 중 가장 약한 고리에 의해 결정됩니다. .
실제로 제한 요소의 법칙을 성공적으로 적용하려면 두 가지 원칙을 준수해야 합니다.
첫 번째는 제한적입니다. 즉, 에너지와 물질의 유입과 유출이 균형을 이루는 고정 조건에서만 법이 엄격하게 적용됩니다. 예를 들어, 특정 수역에서는 인산염 부족으로 인해 자연 조건에서 조류의 성장이 제한됩니다. 질소 화합물은 물에서 과잉으로 발견됩니다. 미네랄 인 함량이 높은 폐수가 이 저수지로 배출되기 시작하면 저수지가 "번성"할 수 있습니다. 이 프로세스는 요소 중 하나가 제한적인 최소값까지 사용될 때까지 진행됩니다. 이제 인이 계속 공급된다면 질소가 될 수도 있습니다. 전환 순간(여전히 질소와 인이 충분할 때)에는 최소 효과가 관찰되지 않습니다. 즉, 이러한 요소 중 어느 것도 조류의 성장에 영향을 미치지 않습니다.
두 번째는 요인의 상호 작용과 유기체의 적응성을 고려합니다. 때때로 신체는 부족한 원소를 화학적으로 유사한 다른 원소로 대체할 수 있습니다. 따라서 스트론튬이 많은 곳에서는 연체동물 껍질에서 스트론튬이 부족할 때 칼슘을 대체할 수 있습니다. 또는 예를 들어 일부 식물이 그늘에서 자라면 아연의 필요성이 줄어듭니다. 따라서 아연 농도가 낮으면 밝은 빛보다 그늘에서 식물 성장이 덜 제한됩니다. 이러한 경우 하나 또는 다른 요소의 양이 충분하지 않아도 제한 효과가 나타나지 않을 수 있습니다.
관용의 법칙
최소값과 함께 최대값도 제한 요소가 될 수 있다는 개념은 리비히 이후 70년 후인 1913년 미국 동물학자 W. Shelford에 의해 도입되었습니다. 그는 가치가 최소인 환경 요인뿐만 아니라 생태학적 최대치를 특징으로 하는 요인도 살아있는 유기체의 발달을 제한할 수 있다는 사실에 주목하고 관용의 법칙을 공식화했습니다. 개체군(유기체)의 번영을 제한하는 요인은 환경에 미치는 영향의 최소 또는 최대일 수 있으며, 그 사이의 범위에 따라 이 요인에 대한 유기체의 지구력(내성 한계) 또는 생태학적 가치가 결정됩니다." (그림 2).
그림 2 - 강도에 대한 환경 요인 결과의 의존성
환경 요인의 유리한 작용 범위를 최적의 구역 (정상적인 생활 활동). 요인의 작용과 최적의 작용 편차가 클수록 이 요인은 인구의 필수 활동을 더 많이 억제합니다. 이 범위는 억압이나 비관주의의 영역 . 요인의 최대 및 최소 이전 가능 값은 유기체 또는 개체군의 존재가 더 이상 가능하지 않은 중요한 지점입니다. 공차 한계는 모집단의 가장 만족스러운 존재를 보장하는 요인 변동의 진폭을 설명합니다. 개인마다 허용범위가 조금씩 다를 수 있습니다.
나중에 많은 식물과 동물에 대해 다양한 환경 요인에 대한 허용 한계가 설정되었습니다. J. Liebig과 W. Shelford의 법칙은 자연의 많은 현상과 유기체의 분포를 이해하는 데 도움이 되었습니다. 개체군은 환경적 환경요인의 변동에 따라 어느 정도의 내성 한계를 갖고 있기 때문에 유기체가 어느 곳에나 분포할 수는 없습니다.
조건이 점진적으로 변하면 많은 유기체가 개별 요인에 대한 내성을 변경할 수 있습니다. 예를 들어 욕조에 들어가면 높은 온도의 욕조에 익숙해질 수 있습니다. 따뜻한 물, 그리고 점차적으로 뜨거운 것을 추가하십시오. 요인의 느린 변화에 대한 이러한 적응은 유용한 보호 특성입니다. 하지만 위험할 수도 있습니다. 예기치 않게 경고 신호가 없으면 작은 변화라도 중요할 수 있습니다. 임계값 효과가 발생합니다. 마지막 빨대는 치명적일 수 있습니다. 예를 들어, 얇은 나뭇가지로 인해 이미 과부하가 걸린 낙타의 등이 부러질 수 있습니다.
제한 요인의 원리는 식물, 동물, 미생물 등 모든 유형의 살아있는 유기체에 유효하며 비생물적 요인과 생물적 요인 모두에 적용됩니다. 예를 들어, 다른 종과의 경쟁은 특정 종의 유기체 발달을 제한하는 요인이 될 수 있습니다. 농업에서는 해충과 잡초가 종종 제한 요소가 되며, 일부 식물의 경우 발달의 제한 요소는 다른 종의 대표자가 부족하거나 부재하는 것입니다. 관용의 법칙에 따르면 물질이나 에너지가 과잉되면 오염물질이 됩니다. 따라서 건조한 지역에서도 과도한 물은 해롭고, 물은 최적의 양이 필수적이지만 일반적인 오염 물질로 간주될 수 있습니다. 특히 과도한 물은 chernozem 구역에서 정상적인 토양 형성을 방해합니다.
