Міністерство освіти та науки України
Тема: «Абіотичні фактори середовища
Виконав:
Студент 44 групи
фізико-математичного
факультету
Житомирського державного
Університету
Марчук Михайло Анатолійович
Перевірив: Василенко О.М.
ЖДУ 2010
План
Основні абілотичні фактори.
Контроль стану середовища.
Найвпливовіші хімічні та фізичні фактори.
Основні еколог ічні фактори
Життя кожного організму протікає в співтоваристві з особинами свого вигляду і з іншими видами. Благополуччя істот нерозривно зв'язане і з природними умовами. До одного середовища організми в змозі пристосуватися, інша для їх існування виявляється неможливою. Життя, що оточує нас, — це впорядкована і стійка система взаємин, відповідна плану Творця про створюваний світ, що зазнав ряд змін унаслідок гріхопадіння людини, сукупність організмів, що чутливо реагують на зовнішні умови змінами в популяціях.
Тут ви дізнаєтеся про закономірності життєдіяльності різних співтовариств живих істот у всіляких умовах зовнішнього середовища, про чинники, що визначають стійкість, розвиток і зміну біологічних систем.Екологія як наука. Екологічні чинники середовища
Предмет і завдання екології. У суспільно-політичній і науково-популярній літературі під екологією зазвичай розуміється надзвичайно вузький аспект цієї науки — наявність або відсутність забруднень в довкіллі. Спектр питань, що вивчаються екологами, значно ширше. Екологія (греч. oikos будинок, житло) — наука про взаємини живих організмів між собою і взаємодію їх з місцем існування. Термін увійшов до науки в середині XIX століття, набув широкого поширення через публікації праць німецького дослідника Э. Геккеля.
Вивченням взаємин організму і середовища займаються і інші науки. Фізіологія досліджує реакції організму на зовнішні дії, этология (наука про поведінку) теж розглядає взаємодію істот і середовища, а генетика — особливості реакції організму на зовнішні умови залежно від генотипу.
Екологія розглядає природні явища в характерному для неї аспекті. У завдання екології входить вивчення закономірностей розселення популяцій на різних територіях, зміни їх чисельності і круговороту речовин, що відбувається при їх участі, а також дослідження ланцюгів здобуття енергії різними співтовариствами організмів.
Групу популяцій, що мешкають на певній території і об'єднаних мережею взаємин, називають співтовариством, або біоценозом. Біоценоз складають, наприклад, організми лісу або ставка. Термін був запропонований в 1877 р. німецьким зоологом До. Мебіусом. Разом з неживими компонентами середовища (грунтом, водою і ін.) співтовариства утворюють биогеоценозы, частіше звані просто екологічними системами. Екологія, таким чином, вивчає природні об'єкти на чотирьох послідовних рівнях: організменому, видовому для популяції, біоценотичному і экосистемном.
На організменому рівні екологів цікавлять характеристики особин, що визначають їх чисельність і розподіл в регіонах, участь в круговороті речовин, можливість адаптації до різних чинників середовища: температурі, вологості, солоності води, освітленості житла. Предметом досліджень є склад і кількість необхідної їжі, інтенсивність фотосинтезу, особливості обміну речовин, а також плодючість, швидкість росту і тривалість життя. Цей розділ екології називають аутоекологією (греч. autos сам), або "екологією особин".
Екологія популяції вивчає віковий склад популяцій, генотипи і фенотипы особини, міру їх спорідненості, динаміку чисельності і просторове розселення популяцій. З'ясовано, наприклад, що для виживання африканських слонів необхідне стадо не менше чим з 15 особин, для північних оленів потрібне стадо в 300-400 голів, а життєздатну зграю бакланів складають 10 тис. птиць. Чисельність популяцій визначається і іншими чинниками. Коні і бізони лише в стаді можуть оборонятися від хижаків, а вовки лише зграєю можуть полювати на крупний видобуток. В той же час надмірна чисельність популяції наводить до загострення конкуренції і недоліку харчових ресурсів.
На біоценотичному рівні екологів цікавить видовий склад співтовариств, що населяють екосистему. Звичайно це сотні і тисячі різних видів. У складі співтовариств мешкають в тісній взаємодії тварини і рослини, гриби, бактерії і віруси. З часом з різних причин змінюються умови зовнішнього середовища, видовий склад співтовариств, їх просторове розміщення. Дослідженням всього комплексу цих явищ займається экосистемная екологія. Підкреслюючи тісний зв'язок процесів усередині кожної популяції зі всією екосистемою, популяцію і экосистемную екологію інколи об'єднують одним терміном — синекологія (греч. syn разом).
Разом з розділами екології рослин і екології тварин, що склалися, бурхливо розвивається нова область — екологія мікроорганізмів. Гідроекологія вивчає водні екосистеми, лісознавство — лісові екосистеми, палеоекологія реконструює співтовариства древніх організмів.
Екологічні знання дозволяють правильно вести промисел коштовних тварин і риб, розвивати сільське господарство і промисловість, не виснажуючи ресурси і не руйнуючи природу. Важливість таких наукових досліджень особливо велика в наші дні, коли інтенсивний технічний розвиток цивілізації став помітно порушувати збалансованість природних процесів. Для збереження довкілля властивий сучасній людині однобокий технократичний підхід в стосунках з природою має бути замінений на екологічне мислення.
Екологічні чинники. Вчення про екологічні чинники є одним з ключових біологічних розділів екології. Вплив природного середовища на співтовариства, популяції, види і окремі особини визначається її компонентами, які і називають екологічними чинниками. Будь-яка група організмів оточена природним середовищем, під яким екологи мають на увазі всі чинники живої і неживої природи. Розрізняють три групи чинників природного середовища.
Абіотичні чинники обумовлені властивостями неорганічного оточення. Сюди відносяться компоненты клімату: світло, температура, вологість, тиск, підводні течії і вітру, довгота дня, зміна пір року; хімічний склад повітря, води і грунти, наявність в грунті живильних речовин, її водопроникність і вологоємкість; радіаційний фон.
Біотичні чинники включають стосунки між особинами усередині вигляду, а також з особинами інших видів. Комахи збирають нектар і переносять пилок рослин, хижаки поїдають жертв, бактерії виробляють отрути, руйнівні клітки живих організмів. Обпадаюче листя служить їжею і проживання комахою і мікроорганізмам.
Важливим чинником є кількість і якість їжі, її вплив на плодючість і тривалість життя особин. З'ясовано, наприклад, що дрібною твариною необхідно більше за їжу на одиницю маси, чим великим, а теплокровним — більше, ніж організмам з непостійною температурою. Синіца лазоревка (11 г) щодня споживає їжу в кількості 30% власної маси, півчий дрізд (90 г) — 10%, а сарыч (900 г) — всього 4,5%.
Антропогенні чинники включають безпосереднє втручання людини (охота, рибний лов, вирубка лісів і ін.) і забруднення природи унаслідок безрозсудної господарської діяльності. На обширних територіях людина знищує природні співтовариства (випалює і вирубує ліси, осушує болота) з метою створення штучних сільськогосподарських співтовариств — агроценозів. Серед необхідних йому рослин і тваринних чоловік виробляє штучний відбір, що різко відрізняється від природного своїми наслідками.
Багато абіотичних чинників середовища роблять вплив на швидкість протікання біоенергетичних процесів в організмах, дія біотичних чинників дещо складніше. Проте для будь-якого екологічного чинника можна виділити три зони дії: оптимальну, зону пригноблення і загибелі. Так, по чиннику середньорічної температури північний захід європейської частини Росії є оптимальною зоною для хвойних дерев, створюючих там основні масиви. Ця ж температура є зоною пригноблення для листяних дерев. Навіть дрібнолиста рослина береза на північному заході Росії значно дрібніша, ніж в середній смузі. Для евкаліптів і пальм ця зона температур згубна.
Багато пальмових рослин зростають до нормальних розмірів на чорноморському побережжі південного берега Криму, але не приносять в цих умовах життєздатного насіння. Розмноження їх в цьому регіоні можливо лише в спеціальних розплідниках з подальшою висадкою. Природні умови причорномор'я є для пальмових зон пригноблення, їх поширення в цьому регіоні визначається антропогенним чинником.
Дія екологічних чинників завжди взаємна. Мала кількість азоту в грунті знижує посухостійкість злаків. Велика кількість харчових ресурсів підвищує стійкість організмів до кліматичних дій. Оптимальна температура дозволяє істотам розширити діапазон приспособливаемости до недоліку їжі і несприятливої вологості. Позитивна взаємодія чинників небезмежна. Погану освітленість, наприклад, не можна замінити ні надлишком тепла, ні достатком вологи.
У природі будь-який чинник може виявитися критичним для поширення вигляду. Так, якщо в грунті відсутній малозначимий, на перший погляд, елемент бор, зростання рослин буде сильно пригноблювано або навіть неможливий незалежно від кількості живильних речовин і кліматичних умов. Якщо кислотність грунту перевищує оптимальну для іржі або пшениці, то жодні агротехнічні заходи, окрім розкислення грунту (наприклад, вапнуванням), не приведуть до підвищення врожайності.
Чинники, що знижують життєздатність організмів, носять назву тих, що обмежують. Значення обмежуючих чинників вперше було встановлене в 1840 р. німецьким хіміком Ю. Лібіхом, засновником грунтознавства. Вивчаючи вплив на зростання рослин хімічних речовин грунту, учений сформулював принцип, згідно якому величина і стійкість урожаю визначається речовиною, що міститься в критично малій кількості.
Рослина недоторка в'яне, якщо повітря не насичене водяними парами, а ковила добре переносить засуху. Річкова форель безпосередньо мешкає у воді з вмістом кисню не менше 2 мг/л, але якщо ця величина падає нижче 1,6 мг/л, форель гине. Недолік кисню — обмежуючий чинник для форелі. Озерні риби — короп, сом — пристосовані до життя в застійних водах з низьким вмістом кисню. Дрібні водоймища в літню жару інтенсивно прогріваються; з підвищенням температури вміст кисню у воді падає, і жодні риби там нездібні мешкати. У особливо жаркі роки у водоймищах відбуваються заморы, аналогічні зимовим. Літні заморы бувають в Балтійському і Азовському морях. Висока температура, як і щільний крижаний покрив, позбавляє водних мешканців кисню.
При поширенні видів тварин і рослин на північ обмежуючим чинником окрім низької зимової температури є і сума ефективних літніх температур. Розвиток ікри форелі відбувається при температурі не нижче 0°С — це значення служить порогом розвитку. При температурі 2°С мальки покидають оболонку через 205 днів, при 5°С — через 82 дні, а при 10°С — через 41 день. Твір температури на дні розвитку (сума ефективних температур) залишається у мальків приблизно постійною величиною, рівною 410. Для зацвітання мати-й-мачухи потрібна сума температур 77, для кислиці — 453, а для суниці — 500. Ці значення обмежують географічне поширення видів. Для рису і бавовника потрібна величина 2000-4000, ці культури не можуть зростати в середній смузі. Для ячменю досить всього 1600-1900, і він благополучно зростає в помірних широтах. Поширення деревної рослинності обмежене липневою ізотермою 10-12°С, далі лісова зона змінялася тундрою.
В період зростання і розвитку організми чутливіші до дії різних чинників. Межі витривалості для мальків, личинок і яєць зазвичай вужчий, ніж для дорослих організмів. Лососі благополучно переносять зміни температури води від -2°С до +20°С, а їх ікра розвивається лише в діапазоні від 0°С до +12°С. Багато видів крабів здатні просуватися по річках далеко вгору, але їх личинки в прісній воді розвиватися не можуть. Ареал птиць визначається прийнятним для яєць і пташенят кліматом. Дорослих гусениць озимої совки — шкідника зернових і овочевих культур тайгової і степової зон — переносять морози до -11°С, а гусениці помолодші — лише до -5°С. Дуже низька або дуже висока вологість грунту — обмежуючий чинник для личинок сільськогосподарського шкідника жука-щелкуна. Для боротьби з цією комахою проводять осушення або сильне зволоження грунти, що викликають загибель личинок.
Обмежують для поширення вигляду можуть бути і біотичні чинники, наприклад, наявність сильніших конкурентів у хижих тварин або недолік обпилювачів в рослин.
Здібність до змін в популяціях дозволяє організмам декілька згладжувати дію обмежуючих чинників. Пристосовність організмів завжди носить інтегральний характер, істоти адаптуються до всього комплексу екологічних чинників, а не до якого-небудь одному. Комплекс чинників, необхідних для існування певного вигляду, включаючи його зв'язки з іншими видами в екосистемі, називається екологічною нішею.
Абіотичні чинники середовища: світло і вологість
Серед абіотичних чинників найбільше значення мають кліматичні чинники: світло, вологість і температура.
Світло. Сонячне випромінювання — основне джерело енергії для більшості організмів планети. Автотрофні рослини використовують сонячне світло для побудови кліток і тканин. Вони перетворять енергію світла в енергію хімічних зв'язків АТФ, використовуваних для синтезу органічних сполук. Надалі енергія зелених рослин перерозподіляється між іншими організмами відповідно до харчових стосунків. На синтез біомаси використовується до 1% сонячної енергії, що поступає на Землю.
У сонячному світлі важливо три спектральні діапазони, що розрізняються по біологічній дії: ультрафіолет, видиме і інфрачервоне світло.
Ультрафіолет з довжиною хвилі менше 0,29 мкм викликає інтенсивну денатурацію біополімерів і згубний для всього живого. Він затримується озоновим шаром атмосфери, поверхні землі досягає лише невелика частина ультрафіолетових променів (0,3-0,4 мкм), в невеликих кількостях корисних тваринам і людині. Без них рослини набувають надмірно витягнутої форми. Під їх дією утворюється вітамін D.
Видиме світло складається з блакитних, зелених, помаранчевих і червоних променів (0,4-0,75 мкм) і складає велику частину променистої енергії. Зелені рослини здійснюють фотосинтез органічних сполук за рахунок енергії видимої частини спектру. Видимі промені вільно проходят крізь хмари і воду, тому фотосинтез можливий і в похмуру погоду, і у водоймищах на глибині в десятки і сотні метрів (в червоних водоростей).
Найбільш сприятливі оранжево-червоні промені (0,6-0,7 мкм). Синьо-фіолетові промені (0,4-0,5 мкм) поглинаються хлорофілом, каротиноїдами і іншими компонентами клітки, але вони удвічі менш ефективні, чим оранжево-червоні. Найменшу біологічну активність мають зелені промені (0,5-0,6 мкм), вони не поглинаються рослинами, і більшість рослин мають зелений колір.
Інфрачервоні промені (більше 0,75 мкм) не сприймаються оком людини, але на їх частку доводиться до 40% загальної кількості променистої енергії. Вони зігрівають рослини і тварин, добре поглинаються грунтом і водою. Істотна частина інфрачервоних променів, що поступають від Сонця, а також власне теплове випромінювання Землі поглинаються вуглекислим і деякими іншими газами, підвищуючи температуру атмосфери і створюючи парниковий ефект.
Залежно від вимогливості до кількості світла рослини можуть бути світлолюбними (хлібні злаки, береза) або тіньовитривалими (лісові чагарники, мохи), в лісі вони займають різні екологічні ніші — різні яруси лісу.
Тварини використовують сонце для географічної орієнтації. Деякі комахи здатні розрізняти ультрафіолетові промені, це дозволяє їм успішно орієнтуватися на місцевості в хмарну погоду. У зв'язку з добовим світловим ритмом у більшості тварин активність доводиться на денний час, лише деяка частина організмів пристосована до нічного способу життя — вони займають свою екологічну нішу.
Хемотрофнаі частина гетеротрофних організмів здатні обходитися без світла, вони мешкають в глибоких шарах грунту, печерах і океанічних глибинах. Для більшості організмів світло необхідне, вони пристосовані до певного режиму освітленості. Для істот важливі не лише довжина хвилі і інтенсивність світла, але і тривалість його дії.
Фотоперіодизм. Весной в організмах включаються фізіологічні процеси, що наводять до зростання і цвітіння рослин, у птиць пробуджуються гніздові інстинкти. З наближенням осені рослини скидають листя, тварини линяють і нагромаджують жир, птиці збиваються в перелітні зграї, у комах настає стадія спокою. Сигналом для всіх цих змін служить тривалість дня, з астрономічною точністю що визначає пору року. Реакцію організмів на тривалість дня називають фотоперіодизмом.
Якщо сіянці берези штучно освітлювати більше 15 годин на добу, то вони зростають безперервно, якщо ж тривалість опромінення понизити до 10-12 годин, сіянці скидають листя і переходять в полягання зимового спокою навіть в дуже теплому приміщенні. Зміна забарвлення і обпадання осіннього листя відбувається в дерев в жорсткі календарні терміни і не виявляє прямої залежності від погоди. У Європейській частині Росії початок вересня буває теплішим за кінець серпня, проте, листопад завжди починається у вересні. Багато листопадних дерев середньої смуги — дуб, верба, граб, бук — в південних умовах з довгим днем стають вічнозеленими.
Комахи навіть при високій температурі із зменшенням тривалості дня впадають в стан зимового спокою. Якщо гусеницю метелика-капусниці містити в умовах довгого дня, то з лялечки швидко виходить метелик, якщо тривалість освітленості скоротити до 14 годин на добу, то навіть влітку формується зимуюча лялечка, яка не розкривається багато місяців.
Широко поширені види в різних частинах ареалу по-різному реагують на тривалість дня. Зростання і розвиток личинок в метелика стрельчатки щавлевою припиняється в районі Сухумі при довжині дня 14,5 годинах, Вітебська — 18, Санкт-Петербурга — 19,5 годин.
Дотримання організмів ходу власного біологічного годинника має вирішальне значення для виживання. Погода частенько виявляється брехливою: жарка осінь раптом змінялася заморожуваннями, а тимчасові похолодання можуть статися і влітку, але організми з неодмінністю слідують календарю. Біологічний годинник деяких рослин здатний "відлічувати" роки. Передпосівною обробкою холодом удається змістити стрілки біологічного годинника насіння на рік вперед і досягти колосіння озимини при весняному посіві, а цвітіння і плодоносіння дворічних рослин — вже в перший рік.
Вивчення фотоперіодизму в життєдіяльності організмів дозволило збільшити ефективність використання одомашнених рослин і тварин. При штучному освітленні в теплицях цілорічно вирощуються овочі, квіти, розсада, підвищується яйценоскість на птахофермах.
Фотоперіодизм у людей виражається в більшій оптимальній тривалості сну взимку (на 1-2 години). Ця різниця збільшується при переміщенні до полюса (тобто з подовженням ночі) і практично не залежить від клімату.
Вологість. Біохімічні реакції в клітках протікають у водному середовищі. Вода — прекрасний розчинник, вона ідеально пристосована для транспорту живильних речовин, гормонів і виведення продуктів обміну. Тому регуляція кількості води в живих організмах складає їх найважливішу фізіологічну функцію.
Від наявності води в екосистемі залежить характер її флори і фауни. При надлишку води розвивається болотяна рослинність, а її недолік формує пустинний ландшафт. Рівень вологості визначає інтенсивність дії температурного чинника. Якщо вологість дуже низька або висока, температура робить особливо сильний вплив, а при оптимальній вологості істотам легко переносити температури, близькі до меж витривалості.
Для проживання в посушливих умовах організми мають спеціальні пристосування. В посухостійких рослин розвинена коренева система (довжина коріння верблюжої колючки досягає 16 м), багато хто з них має густе опушування, товстий восковий шар, що перешкоджають випару. Саксаул в жаркий період втрачає листя, здійснюючи фотосинтез в зелених стеблах; вологолюбні рослини в подібних умовах в'януть і гинуть. Пустинні тварини як джерело вологи запасають жир, при окисленні якого утворюється велика кількість води.
Абіотичні чинники середовища: температура, радіація, хімічне забруднення
Температура. Цей кліматичний чинник істотно визначає швидкість біохімічних реакцій в клітках, впливаючи на більшість фізіологічних процесів від проходження нервових імпульсів до травлення. Дуже високі або дуже низькі температури згубні для організму. Висока температура руйнує біополімери, білки крові людини денатурують вже при 41-42°С.
У зв'язку з сезонними змінами клімату істоти наділені властивістю аклімації — можливістю змінювати межі витривалості. З настанням осяй морозостійкість рослин поступово підвищується (накопиченням в клітках вуглеводів). Весной вона різко знижується, і в разі заморозків рослини можуть загинути. У тварин при аклімації до зими міняється шерстяний або пір'яний покрив, збільшується жировий прошарок, запасається бурий жир.
У теплий час роки включаються фізіологічні механізми, що захищають від перегріву, збільшується кількість випарів через покриви і дихальну систему. Деякі комахи, пустинні гризуни і черепахи з настанням жаркого періоду впадають в літню сплячку.
Птиці і ссавці наділені механізмом терморегуляції, тому здатні переносити значні перепади температур. Комахи, плазуни, багато звірів і рослини переходять з настанням осені в стан зимового спокою. Для захисту від переохолодження кількість води в їх організмах знижується, накопичуються вуглеводи і гліцерин. Обмін речовин сповільнюється. Частота сердечних скорочень у ховраха близько 300 ударів в хвилину, під час сплячки — всього 3 удари, температура тіла знижується до +5°С. В трав'яних рослин зимують насіння, кореневі системи. Кліщі, малярійні комарі, мухи і багато метеликів зимують на стадії дорослої особини, а непарний шовкопряд і різні види тлею — на стадії яйця. Колорадський жук на зимівлю вирушає углиб грунти більш ніж на 1 метр.
Деякі істоти здібні до анабіозу — практично повній зупинці обміну речовин. Організм повністю зневоднюється, клітки висихають, міняють форму, але їх внутрішня будова не порушується. При відновленні сприятливих умов життєдіяльність поновлюється. Мухи, коловертки і нематоди витримують тривалі пониження температури до -190°С. В стані анабіозу енергія витрачається гранично економно, різко підвищується стійкість організму.
Підтримка нормальної життєдіяльності в несприятливих умовах вимагає від істот великих витрат енергії. Види, що мешкають у високих широтах, найбільш пристосовані до перепадів температур. Тундрові песці переносять коливання температур від +30°С до -55°С, даурская модрина витримує температуру до -70°С (біля Верхоянська). Тварини і рослини тропічних лісів пристосовані лише до невеликого діапазону температур, зниження температури до +5°С для них згубно. Окремі види бактерій і водоростей благополучно себе відчувають в гарячих джерелах при температурі до +123°С. Проте для більшості організмів найбільш сприятливим є діапазон від +15°С до +30°С.
У воді завдяки її високій теплоємності вагання температури істотно менше, ніж на суші. Тому водні види менш пристосовані до перепадів температур. Діапазон пристосованості деяких видів антарктичних риб складає всього 4°С (від -2°С до +2°С). З підвищенням температури до 0°С інтенсивність обміну речовин у них зростає, а при +2°С різко падає, і риби впадають в теплове заціпеніння.
У популяціях теплокровних тварин з просуванням на північ зменшуються виступаючі частини (пригадаємо мал. на з 209) і збільшуються середні розміри тіла. Так, європейський бурий ведмідь важить 150-280 кг, камчатський — 400-500 кг, а ведмеді Аляски і острова Вадьяк — близько 800 кг Річ у тому, що тепловтрати пропорційні площі поверхні тіла, їх питома величина (на кілограм ваги) падає із збільшенням об'єму тварини (Sшара/Vшара = 3/r).
Багато північних видів тварин наділено "дивною мережею" кровоносних судин. У ластах китів і лапах птиць вени розташовані впритул до артерій. Тепло артерій передається венам і повертається в тіло, температура кінцівок і тепловтрати різко знижуються.
Арктичні рослини — з переважанням форм, що стелються, їх листя часто підвушковидне. Завдяки такій конфігурації рослини уловлюють більше сонячного світла і максимально використовують тепло нагрітого грунту.
Співтовариства наземних організмів характеризуються широтною зональністю — зміною видів при просуванні від екватора до полюсів. Вологі тропічні ліси переходять в субтропіки і далі в листопадний ліс помірного клімату і низькорослу тундрову рослинність. Типи природних співтовариств певних кліматичних зон називають биомами. Гірські ланцюги і басейни крупних річок сприяють проникненню теплолюбивих видів далеко на північ. Гори захищають від холодних вітрів, а водні маси служать резервуаром тепла, що підвищує середню температуру грунту і повітря. Вода володіє великою теплоємністю, вона запасає тепло і тривалий час зігріває довкілля. Створюваний мікроклімат формує цікаве поєднання видів, деколи не характерних для даного биома.
Окрім кліматичних умов на організми істотно впливають і інші абіотичні чинники — радіаційний фон і забруднюючі речовини.
Радіаційний фон. Високоенергетична радіація здатна іонізувати атоми, тому її називають іонізуючим випромінюванням. Частина цього випромінювання приходить з космічного простору, інша — від радіоактивних порід планети. Це ядра гелію (альфа-частки), потік електронів (бета-частки), гамма- і рентгенівське випромінювання. Радіаційний фон іонізуючого випромінювання в різних місцях планети відрізняється в 3-4 рази. Менше всього він на поверхні моря, а максимальний на вершинах гранітних гір із-за меншої товщини атмосфери і більшої кількості радіонуклідів в гранітних породах.
Найбільш чутливі до радіації високоорганізовані тварини і особливо людина. Навіть невелике підвищення природного фону наводить до помітного зростання частоти мутацій. У вищих рослин чутливість до радіації прямо пропорційна розміру клітинного ядра, що містить генетичну інформацію. У тварин визначальну роль грає ранима окремих систем. Навіть низькі дози викликають у ссавців пошкодження тканини кісткового мозку, що швидко ділиться, оскільки в період ділення генетичний матеріал особливо уразливий. Нервові клітини, що не діляться, ушкоджуються лише при високих рівнях опромінення.
Розсіяні в довкіллі радіонукліди потрапляють в організми також при русі по харчових ланцюгах (грунт--рослина--рослиноїдна тварина--хижак). Якщо швидкість їх радіоактивного розпаду менше швидкості вступу, то радіоактивні речовини накопичуються у воді, грунті, повітрі, поступово обідняючи видовий склад биоценозов. У кістковій тканині живих істот накопичуються ізотопи стронцію і цезію, в щитовидній залозі — ізотопи йоду. У зонах з підвищеною радіацією благополучно існують лише синезеленые — їх знаходять навіть поблизу ядерних реакторів.
Хімічне забруднення. На сучасному світі важливим антропогенним чинником є забруднюючі речовини, швидко знищувальну флору і фауну на величезних територіях.
В процесі медеплавления в довкіллі накопичується сірчистий ангідрид, що викликає кислотні дощі. Шкідливим відходом теплоенергетики є діоксид вуглецю. Інші виробництва дають отруйні оксиди азоту, з'єднання міді, ртуті, фосфору. Особливі багато токсичних викидів у вихлопних газах автомашин. Екосистеми обширних районів руйнуються витоками нафти при видобутку і транспортуванні. В результаті боротьби з сільськогосподарськими шкідниками в грунті і воді накопичуються пестициди (лат.pestis шкідник +caedere вбивати): інсектициди (лат. insectum комаха) і гербіциди (лат. herbum трава) — засоби проти комах і бур'янів. Ці речовини погіршують властивості грунту і води — життєво важливих природних компонентів.
Література
Основи екології. Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй, І.Ю. Костіков., Київ «Либідь» 2004р.,Міністерство освіти і науки України.