Биотические й антропогенні фактори середовища

Биотические фактори – це сукупність факторів впливу життєдіяльності одних організмів на інші. Биотические фактори носять найрізноманітніший характер і проявляються у взаєминах організмів при спільному перебуванні.

Їх можна розділити на прямі й непрямі. Прямі фактори обумовлені безпосереднім впливом одних організмів на інші. Непрямі биотические фактори впливають на життєдіяльність інших видів опосередковано, наприклад, рослини своєю присутністю змінюють режими абиотических факторів середовища для тваринних або інших рослин (змінюючи освітленість, вологість і т.п.).

З погляду класифікації впливу організмів один на одного виділяють гомотипические реакції – це взаємозв'язку між особинами одного виду й гетеротипические – взаємини між особинами різних видів.

В якості биотических факторів розглядають і харчовий (або трофічний) фактор. Любою вид тварини або рослини має чітку вибірковість до складу їжі: кожному необхідний певний набір мінеральних й органічних елементів. Тварини по типі харчування підрозділяються на монофагов, здатних харчуватися тільки одним видом рослин або тварин, полифагов, що поїдають безліч видів, і олигофагов, що задовольняються обмеженими асортиментами кормів.

Найпоширеніший тип взаємин між тваринами – хижацтво, тобто переслідування й поїдання одних видів іншими.

Таклеї йдуть:

паразитизм (у щирій і періодичній формах);

симбіоз (форма спільного проживання, коли один або обоє партнера одержують переваги; більше тісна форма симбіозу - взаємовигідне співжиття або неможливість існування одного або обох партнерів друг без друга - мутуалізм);

комменсализм (сотрапезничество),

форезия (перенос одних видів іншими),

синойкия (використання чужих нір і гнізд),

нейтралізм (взаимонезависимость спільно, що живуть видів),

протокооперация (спільне гніздування декількох видів птахів),

інтерференція (ненавмисне придушення одного організму іншим).

Розглядаючи типи взаємин між організмами, слід зазначити, що в природних умовах жоден вид не прагне (і, за рідкісним винятком, не може) привести до знищення іншого. Із загальекологічних позицій паразити й хижаки, зоофаги й фітофаги є факторами середовища стосовно своїх хазяїв, жертвам, а кормові рослини, у свою чергу, - факторами середовища, елементами екологічної ніші для них, тобто всі вони взаємно необхідні один одному.

Наприклад, у поняття «степ», «ліс», «луг» необхідно включати не тільки рослинність, але й тварин. У глинистих пустелях надзвичайно важлива роль гризунів - слепушонков, які викидають на поверхню горбки розпушеної землі й там проростають насіння рослин, не здатних пробитися через твердий шар засохлої глини. Поступово рослини покривають ніколи безжиттєві простори, створюючи сприятливі умови для інших рослин і тварин. Отже, слепушонки змінюють ландшафт, сприяють озелененню такыров.

Відзначаються випадки, коли винищування копитних у степах приводило до переродження там рослинності. Виявляється, багато злаків (основні степові рослини) успішно розвиваються й ростуть лише за умови, якщо копитні їх об'їдають або втаптывают у землю насіння. Т. е. між копитними й злаками історично зложилися певні міжвидові відносини. Таку ж роль грають копитні на напівпустельних пасовищах, выедая й тим самим омолоджуючи полинові зарості. С.С. Шварц експериментально показав, що «максимальна продукція північних травостоїв відзначається не тоді, коли вона повністю обгороджена від споживачів, а тоді, коли прес консументов досягає певної норми. Лише коли чисельність гризунів наближається до 1000 на гектар, продукція травостою опускається нижче «спокійної норми».

Отже, травоїдні тварини - не руйнівники природних фітоценозів, а їхні творці, невід'ємна складова частина будь-якого ландшафту.

Ілюструючи сказане на прикладі лісостепової зони багатьох регіонів, можна відзначити своєрідний характер «випасних лісів» - парковий вид, галявини навколо більших дерев; перспектива розвитку такого співтовариства без втручання інших факторів - зміна лісу луговими співтовариствами. Імовірна перспектива пасовища цієї зони із припиненням випасу - закустаривание й наступне заростання лісом.

Серед тваринних відношення жертва - хижак вивчалися багатьма дослідниками. Хижаки, знищуючи свої жертви, впливають на їхню чисельність. У свою чергу чисельність жертва^-жертв-тварин-жертв також визначає число хижаків.

Математичні моделі Лотки - Вольтерры показали, що модель взаємодії популяцій у системі паразит - хазяїн відповідає аналогічній моделі хижак - жертва. Винищування особин жертв є функцією чисельності як хижаків, так і самих жертв. У міру зростання щільності популяції хазяїна зростає щільність популяції паразитів. Підвищення щільності паразитів веде до зниження чисельності жертв, а це знижує у свою чергу чисельність хижаків. І так хвиля за хвилею відбуваються періодичні коливання чисельності популяцій жертва - хижак з невеликими відхиленнями від якогось оптимального рівня.

Графік зміни чисельності (кількості екземплярів) рисі й біляк^-біляка-заєц-біляка в Канаді, регистрируемой у різні роки, ілюструє (К.Вилли, 1966; цит. по: Радкевич, 1998), що найчастіше піки чисельності рисі багато менше й трохи відстають від піків чисельності зайців, хоча бувають роки їхнього збігу й у часі, і по чисельності:

Бувають випадки, коли паразити або хижаки повністю придушують популяцію жертви, а потім самі починають деградувати.

У цьому випадку ситуація не відповідає моделям Лотки - Вольтерры, тому що ці моделі описують спрощені випадки, що майже не зустрічаються в природі. Проте ці моделі мають важливе значення, тому що показують, що взаємини хижак - жертва самі по собі здатні збудити коливання чисельності обох популяцій.

Г.Ф. Гаузе, вирішивши перевірити положення Лотки - Вольтерры, провів експерименти в спрощеній системі інфузорії (хижак) - дріжджі (жертва). Він з'ясував, що відносини популяцій можуть розвиватися по трьох сценаріях:

1. Коли у видобутку немає притулку, після піка чисельності жертви наростає пік чисельності хижака, потім всі особини жертви знищуються, після чого від голоду гине популяція хижака.
2. Перший етап відбувається по сценарії №1. Але якщо якась кількість особин жертви має надійне вкриття, те після загибелі хижака від голоду популяція жертви починає інтенсивно розмножуватися.
3. Найбільш рідкий сценарій - у випадку, коли в жертви, як у сценарії №2, є притулок або популяція жертви поповнюється прибульцями (іммігрантами), взаємини популяцій іноді починають складатися у вигляді періодичних коливань чисельності по сценарії Лотки - Вольтерры.

Таким чином, у спрощених системах стійке взаимоотношение популяцій хижак - жертва зустрічається дуже рідко: спрощені системи нестійкі й схильні до деградації. У природі такі спрощені взаємини малоймовірні: хижак харчується не одним видом, жертва переслідується не одним хижаком, тому строго циклічних математично вивірених коливань чисельності ніколи не спостерігається. Прикладами щодо спрощених й, отже, щодо нестійких екологічних систем є антропоценозы.

Антропические фактори являють собою сукупність внесених у природу людською діяльністю змін органічного миру. Їхній вплив також буває пряме й непряме. Приклади прямого впливу - вирубка дерев, лов риби, відстріл тварин і т.п. Непрямий вплив антропогенної діяльності проявляється в тім, що людина в процесі виробничої діяльності перетворить ландшафти, змінює геохімічні круговороты речовин. У результаті міняються кліматичні умови, фізичний стан і хімізм атмосфери й водних ресурсів, ґрунту, будова поверхні Землі.