4. Понятие экологического фактора, Определение. Подходы к классификации.
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 меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.
Отдельные свойства или части среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствуют или препятствуют их выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия.
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 все формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других, 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 – составляющая часть среды каждого живого существа.
Антропогенные факторы – это все 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. (Чернова, 1981. Экология).
Условия существования – это совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может. Элементы среды, необходимые организму или отрицательно на него воздействующие, называются экологическими факторами. В природе эти факторы действуют не изолировано друг от друга, а в виде сложного комплекса. Комплекс экологических факторов, без которых организм существовать не может, и представляет собой условия существования этого организма.
Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфичные для каждой географической зоны группировки растений и животных.
Экологические факторы:
Элементарные – свет, тепло, влага, пища и так далее;
Комплексные;
Антропогенные;
5. Правила действия экологических факторов. Ограничения появления правила минимума
Некоторые свойства среды остаются относительно постоянными на протяжении длительных периодов времени в эволюции видов. Таковы: сила тяготения, солнечная постоянная, солевой состав океана, свойства океана. Большинство экологических факторов – очень изменчиво в пространстве и во времени. Степень изменчивости каждого из этих факторов зависит от особенностей среды обитания.
Изменения факторов среды во времени могут быть:
Регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток или сезоном года, или ритмом приливов и отливов в океане;
Нерегулярными, без четкой периодичности, например, изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера – бури, ливни, обвалы и т.п.;
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.
Экологические факторы могут оказывать на живые организмы воздействия разного рода:
Раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций;
Ограничители, обуславливающие невозможность существования в данных условиях;
Модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов;
Сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.
Несмотря на большое различие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выделить ряд общих закономерностей.
Закон оптимума.
Верхний и нижний пределы – это экологическая валентность живых существ по отношению к конкретному фактору среды.
«Эври» - широкая экологическая валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды (пример, эвритермный).
«Стено» - узкая экологическая валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды.
Неоднозначность действия фактора на разные функции.
Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. 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.
Изменчивость, вариабельность и разнообразие ответных реакций на действия факторов среды у отдельных особей вида.
Степень выносливости, критические точки, оптимальные и пессимальные зоны отдельных индивидуумов не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами особей, так и половыми, возрастными и физиологическими различиями. Следовательно, экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности каждой отдельной особи.
К каждому из факторов среды виды приспосабливаются относительно независимым путем.
Экологические валентности вида по отношению к разным факторам могут быть очень разнообразными. Это создает чрезвычайное многообразие адаптаций в природе. Сумма экологических валентностей по отношению к отдельным факторам среды составляет экологический спектр вида.
Экологические спектры отдельных видов не совпадают. Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям.
Даже у близких по способам приспособления к среде видов существуют различия в отношении к каким-либо отдельным факторам.
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. 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. Вместе с тем взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы, и полностью заменить один из них другим нельзя.
Правило ограничивающих (лимитирующих) 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. Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Природа этих факторов может быть различной. (Чернова, 1981. Экология).
Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется ограничивающим.
Закон Либиха: Вещество, которое находится в минимуме, управляет урожаем и определяет величину и устойчивость последнего. (Радкевич, 1997. Экология).
Основные типы воздействия биоты со своим окружением:
Ступенчатое;
Импульсное;
Периодическое.