Биотические факторы

1. 1. Биотические факторы.

Биотические факторы - (от греч. biotikos - жизненный), совокупность влияний, оказываемых на живые организмы деятельностью других организмов. Одни живые существа служат пищей для других, способствуют их размножению (насекомые-опылители) и расселению (перенос семян различными животными), оказывают химические воздействия (токсины бактерий, антибиотики, фитонциды), могут быть средой их обитания (например, хозяева для паразитов). Действие биотических факторов может быть и косвенным, например растения, почвенные микроорганизмы и животные могут изменять состав и структуру почвы и тем самым влиять на другие организмы. Действия биотических факторов, в наибольшей, отчётливой форме проявляются в природных сообществах организмов - биоценозах и в создаваемых человеком агробиоценозах (влияние сорных растений на урожайность сельско-хозяйственных культур, почвенной фауны на структуру почвы).

Классификация биотических взаимодействий:

1. Нейтрализм - ни одна  популяция не влияет на другую.

2. Конкуренция - это использование  ресурсов (пищи, воды, света, пространства) одним организмом, который тем  самым уменьшает доступность  этого ресурса для другого  организма.

Конкуренция бывает внутривидовая и межвидовая. Если численность популяции невелика, то внутривидовая конкуренция выражена слабо и ресурсы имеются в изобилии.

При высокой плотности популяции интенсивная внутривидовая конкуренция снижает наличие ресурсов до уровня, сдерживающего дальнейший рост, тем самым регулируется численность популяции. Межвидовая конкуренция - взаимодействие между популяциями, которое неблагоприятно сказывается на их росте и выживаемости. При завозе в Британию из Северной Америки каролинской белки уменьшилась численность обыкновенной белки, т.к. каролинская белка оказалась более конкурентоспособной. Конкуренция бывает прямая и косвенная. Прямая - это внутривидовая конкуренция, связанная с борьбой за место обитания, в частности защита индивидуальных участков у птиц или животных, выражающейся в прямых столкновениях.При недостатке ресурсов возможно поедание животных особей своего вида (волки, рыси, хищные клопы, пауки, крысы, щука, окунь). Косвенная - между кустарниками и травянистыми растениями в Калифорнии. Тот вид, который обосновался первым, исключает другой тип. Быстро растущие травы с глубокими корнями снижали содержание влаги в почве до уровня непригодного для кустарников. А высокой кустарник затенял травы, не давая им произрастать из-за нехватки света.

3. Паразитизм - один организм (паразит) живет за счет питания  тканями или соками другого  организма (хозяина), тесно связан  в своем жизненном цикле. Паразитов различают по месту обитания. 

А. Находятся на поверхности хозяина. Блохи, вши, клещи - животные. Тля, мучнистая роса - растения.

Б. У паразита имеются специальные приспособления (крючки, присоски) внутри хозяина. Вирусы, бактерии, примитивные грибы - растения. Глисты - животные.

Высокая плодовитость. Не приводят к гибели хозяина, но угнетают процессы жизнедеятельности.

4. Хищничество - поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником). Хищники могут поедать травоядных животных, и также слабых хищников. Хищники обладают широким спектром питания, легко переключаются с одной добычи на другую более доступную. Хищники часто нападают на слабые жертвы.

Норка уничтожает больных и старых ондатр, а на взрослых особей не нападает. Поддерживается экологическое равновесие между популяциями жертва-хищник.

5. Симбиоз - сожительство двух организмов разных видов при котором организмы приносят друг другу пользу. По степени партнерства симбиоз бывает:

А. Комменсализм - один организм питается за счет другого, не нанося ему вреда.

Рак - актиния. Актиния прикрепляется к раковине, защищая его от врагов, и питается остатками пищи.

Б. Мутуализм - оба организма получают пользу, при этом они не могут существовать друг без друга.

Лишайник - гриб + водоросль. Гриб защищает водоросль, а водоросль кормит его. В естественных условиях один вид не приведет к уничтожению другого вида.

6. Кооперация. Раки-отшельники селятся в пустых раковинах моллюсков и возят их на себе вместе с коралловыми полипами - актиниями. Рак расширяет жизненное пространство актинии, необходимое ей для ловли добычи, и поедает часть жертв, пораженных стрекательными клетками полипа. Актиния защищает рака от хищников. Иногда к этому симбиозу присоединяется еще и многощетинковый червь. Обитая в раковине отшельника, он очищает ее и объедает паразитов с мягкого брюшка рака. Червю достается часть трапезы рака. Многощетинковые черви являются пищей раков, но "своего" червя рак не трогает, а нередко при смене раковины переносит его с собой.

Многие мелкие и крупные рыбы периодически приплывают к местам, где их уже ожидают креветки. Там они принимают характерную позу - ложатся на бок или открывают пасть. Креветки собирают паразитов с поверхности тела и во рту, выстригают омертвевшие ткани. Птицы смело садятся на копытных (оленей, лосей, коров) и питаются их паразитами (клещами) или выщипывают ставшую ненужной и обременительной зимнюю шерсть, используемую птицами при постройке гнезд.

Другой пример кооперации - взаимоотношения акул и рыб-лоцманов. Лоцманы перемещаются в спутном водном потоке акулы с большими скоростями при минимальных усилиях и питаются остатками трапезы хищников, их паразитами и экскрементами. Лоцманы "наводят" своих слабовидящих хозяев на добычу, и акулы их не трогают.

В перечисленных примерах кооперации полезность сосуществования организмов очевидна, но их связь не обязательна.

I. 2. Экологическая ниша

Экологическая ниша - место в биогеоценозе, которое занимает вид, не конкурируя с другими видами за источник энергии. По Ю.Одуму, если местообитание - это как бы адрес организмов данного вида, то экологическая ниша - это профессия, роль организма в месте его обитания. У растений экологическая ниша может включать в себя количество осадков, солнечного света и почвенных микроэлементов, необходимых для его роста. У животного-хищника к нише можно отнести климатические факторы, наличие подходящих жертв, количество эндемичных заболеваний в данной местности.

Природа очень экономна: даже два вида, занимающих одну и ту же экологическую нишу, не могут устойчиво сосуществовать. В конкурентной борьбе один вид вытеснит другой. Поэтому различные организмы используют среду разными способами, в сущности подразделяя местообитания. Например, на болоте сфагновые мхи часто образуют ковры из нескольких произрастающих вместе видов. Как им удается сосуществовать? Если тщательно проанализировать ситуацию, можно обнаружить полуводные виды, растущие по дну сырых понижений, мхи, занимающие более сухие места по склонам кочек и виды, выдерживающие наиболее сухие места на вершинах кочек, где они в конце концов замещаются одним или несколькими видами цветковых растений. Следовательно, хотя все эти мхи сосуществуют в том смысле, что присутствуют на одном и том же болоте, они фактически занимают разные экологические ниши. Копытные африканских саванн также занимают различные экологические ниши: зебры поедают самые верхушки трав, антилопы гну щиплют то, что осталось от зебр, газели дощипывают самые нижние листочки, а антилопы топи доедают голые стебли.

Итак, обычно экологические ниши заняты одним видом. Экологическая ниша как функциональное место вида в системе жизни не может долго пустовать - об этом говорит правило обязательного заполнения экологических ниш: экологическая ниша всегда бывает естественно заполнена. Поэтому человек должен быть предельно осторожен с выводами о возможности заполнения экологических ниш путем акклиматизации.

2. 3. Условия сосуществования

К важнейшим биотическим факторам относятся наличие пищи, пищевые конкуренты и хищники.

Большую роль в жизни каждого сообщества играют условия среды обитания организмов. Любой элемент среды, оказывающий прямое воздействие на живой организм, называют экологическим фактором (климатические факторы).

Различают абиотические и биотические экологические факторы. К абиотическим факторам относят солнечную радиацию, температуру, влажность, освещенность, свойства почвы, состав воды.

Важным экологическим фактором для популяций животных считают пищу. Количество и качество пищи влияют на плодовитость организмов (их рост и развитие), продолжительность жизни. Установлено, что мелким организмам необходимо больше пищи в расчете на единицу массы, чем крупным; теплокровным - больше, чем организмам с непостоянной температурой тела. Например, синице лазоревке при массе тела в 11 г необходимо ежегодно потреблять пищи в размере 30% от ее массы, певчему дрозду при массе 90 г - 10%, а сарычу при массе в 900 г - всего 4,5%.

К биотическим факторам относят различные взаимоотношения между организмами в природном сообществе. Различают взаимоотношения особей одного вида и особей разных видов. Взаимоотношения особей одного вида имеют большое значение для его выживания. Многие виды могут нормально размножаться только тогда, когда они живут довольно многочисленной группой. Так, баклан нормально живет и размножается, если в его колонии насчитывается не меньше 10 тыс. особей. Принцип минимального размера популяции объясняет, почему редкие виды трудно спасти от исчезновения. Для выживания африканских слонов в стаде должно быть не меньше 25 особей, а северных оленей - 300-400 голов. Совместная жизнь облегчает поиски пищи и борьбу с врагами. Так, только стая волков может поймать добычу крупных размеров, а стадо лошадей и бизонов может успешно обороняться от хищников.

В то же время чрезмерное увеличение численности особей одного вида приводит к перенаселению сообщества, обострению конкуренции за территорию, пищу, лидерство в группе.

Изучением взаимоотношений особей одного вида в сообществе занимается популяционная экология. Главная задача популяционной экологии - изучение численности популяций, ее динамики, причин и последствий изменения численности.

Популяции разных видов, длительное время обитающие совместно на определенной территории, образуют сообщества, или биоценозы. Сообщество разных популяций взаимодействует с экологическими факторами среды, вместе с которыми оно образует биогеоценоз.

Большое воздействие на существование особей одного и разных видов в биогеоценозе оказывает лимитирующий, или ограничивающий, фактор среды, то есть недостаток того или иного ресурса. Для особей всех видов лимитирующим фактором может быть низкая или высокая температура, для обитателей водных биогеоценозов - соленость воды, содержание кислорода. Например, распространение организмов в пустыне ограничивается высокой температурой воздуха. Изучением ограничивающих факторов занимается прикладная экология.

II. Экологические последствия аварий,  связанных с выбросами, утечками и разливами нети и нефтепродуктов.

1. Экологические последствия  пожаров нефти и нефтепродуктов

1.1 Экологическая безопасность  и экологический риск

Существует несколько определений экологической безопасности, среди которых трудно выбрать наиболее правильное или вполне адекватное представлению о безопасности в целом и об экологической безопасности в частности. Совет Безопасности Российской Федерации использует следующую формулировку: «Экологическая безопасность процесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов личности, общества, природы и государства от реальных и потенциальных угроз, создаваемых антропогенными или естественными воздействиями на окружающую среду. Система экологической безопасности есть совокупность законодательных, технических, медицинских и биологических мероприятий, направленных на поддержание равновесия между биосферой и антропогенными, а также естественными внешними нагрузками».

Экологический риск - вероятность возникновения неблагоприятных для природной среды и человека последствий осуществления хозяйственной и иной деятельности. Taкое определение представляется неполным, ибо затрагивает лишь одну сторону риска возможность возникновения негативных последствий антропогенного воздействия на среду обитания, степень наносимого вреда при этом не рассматривается, хотя известно, что нет такой деятельности человека, которая не наносила бы ущерба окружающей природной среде. Для более полного понимание понятия экологический риск рассмотрим еще одно определение:

Экологическим риском называют количественную характеристику экологической опасности объекта, оцениваемую произведением вероятности возникновения на объекте аварии (инцидента, происшествия) на ущерб, причиненный природной среде этой аварией и ее непосредственными последствиями, где ущерб есть выражение в денежной форме результатов вредного воздействия аварии и ее последствий на окружающую природную среду.

По общему смысловому содержанию, риск - это ответственность за решения, принятые в условиях неопределенности. Такое понимание риска определяет условия, без выполнения которых нет смысла рассуждать о риске. Необходимо выполнение двух условий:

1. Условие альтернативности: существо или лицо, принимающее  решение в той или иной ситуации  должно иметь возможность выбора  варианта действий, в том числе  и бездействия.

2. Условие стохастичности: решения принимаются в условиях  недостаточной информации, при наличии  случайных параметров, воздействий, случайного процесса развития  событий.

1.2 Нефть и экология

Нефтеперерабатывающие предприятия являются мощными источниками загрязнений окружающей среды, отравляющими одновременно атмосферу, водный бассейн и почву. Однако наибольший объем вредных выбросов имеет место не при добыче и переработке нефти, а при сжигании нефтяных топлив как тепловыми электростанциями (котельное топливо), так и на транспорте (моторное топливо), а также при пожарах на нефтебазах и нефтепроводах.