2.4. Екологічні фактори

Властивості екосистем описують за допомогою екологічних факторів.

Екологічні фактори - усі складові середовища існування, що впливають на життя й розвиток організмів і на які вони реагують реакціями пристосування.

Розрізняють такі види екологічних факторів:

1. Абіотичні- фактори неживої природи. Вони поділяються на: хімічні - хімічний склад повітря, води, ґрунтів і фізичні - температура, освітленість, вологість, тиск, рівень радіації й інш...

2. Біотичні- фактори живої природи, пов'язані з діяльністю тварин, рослин, мікроорганізмів.

3. Антропогенні - фактори прямо або побічно зобов'язані своїм походженням із діяльністю людини.

Стосовно екосистеми розрізняють зовнішні й внутрішні екологічні фактори

Зовнішні(екзогенні ) - фактори, що діють на екосистему через зовнішнє середовище, але самі практично не відчувають зворотної дії (потоки Сонячної енергії, розмір атмосферних осадків і ін..).

Внутрішні- фактори якості екосистеми. До них відносять:

а) мікрометеорологічні - освітленість, температура, вологість приземного прошарку повітря, утримання в ньому кисню, вуглекислого газу тощо;

б) ґрунтові - температура, вологість і склад ґрунтів, утримання гумусу, доступність мінерального харчування, окисновідновний потенціал;

в) біотичні - щільність популяції різноманітних видів, їх віковий склад, морфологічні, фізіологічні і поведінкові характеристики тощо.

2.4.1. Екологічні фактори, що лімітують, принцип Лібіха. Межа толерантності екосистеми. Принцип емерджентності

Живі організми, а значить і екосистеми, реагують на силу впливу того або іншого екологічного фактора. Негативний вплив екологічного фактора може виникати як у випадку надлишку, так і нестачі його дози . Залежність

ступеня впливу екологічного фактора від його дози показана на рис. 2.3.

Тому є поняття сприятлива доза, абозона оптимумуекологічного фактора й

зона песімуму (доза фактора, за якою організми почуваються пригнічено).

Максимальні і мінімальні стерпні значення дози екологічного фактора звуться критичними значеннями(критичними точками). Зона між

критичними значеннями екологічного фактора має назву “зона толерантності” (зона виживання ) екосистеми стосовно даного екологічного фактора. Найбільше поширені організми із широким діапазоном толерантності щодо всіх екологічних факторів.

Зона оптимуму –набір значень екологічного фактора оптимально

сприятливих для життя й розвитку живих організмів..

Для нормальної життєдіяльності екосистеми будь-який екологічний фактор повинен приймати оптимальні значення, або хоч би не виходити за межі критичних точок - закон оптимуму.

Лімітуючи екологічні фактори - це ті екологічні фактори, доза яких наближається до критичних значень, тобто значення яких вище або нижче оптимального значення.

Таким чином, лімітуючи фактори здержують розвиток організмів за рахунок недоліку або надлишку цього фактора порівняно з потребою.

Принцип Лібіха - стійкість екосистеми визначається найслабшою ланкою в ланцюзі її екологічних потреб (тобто стійкість визначається тим компонентом, що у мінімумі).

Зараз прийнято говорить не про закон мінімуму, а про принцип лімітуючих факторів, основні положення якого були установлені в 1905 г. Ф. Блекманом. Цей принцип стверджує: загальний вплив факторів, що лімітують може перевищити сумарний позитивний афект других факторів.

Обмежуюче значення мають не тільки фактори, що перебувають у мінімумі, але і їх максимальні або надлишкові значення. Уперше про вплив, що лімітує, надлишкового фактору нарівні з мінімальним було висловлено в 1913 р. американським зоологом

В.Шелфордом, що сформулював закон толерантності: існування виду визначається як недоліком, так і надлишком кожного з ряду факторів, що мають рівень, близький до межі витривалостіданим організмом (закон Шелфорда-Лібіха).

Якщо кількість й якість екологічних факторів близьке до необхідного організму мінімуму він виживає, якщо менше - організм гине, екосистема руйнується.

Уся сукупність умов необхідних для існування того або іншого виду живих організмів, а також його роль у біологічному співтоваристві становлять екологічну нішу. Кожний вид займає свою нішу у співтоваристві.

Принцип емержентності

Компоненти екосистеми мають певні властивості.

При об'єднанні компонентів або підмножин у більш значні функціональні одиниці, у цих нових одиниць виникають нові властивості, які були відсутні на попередньому рівні. Ці нові властивості мають назву емерджентні.

Принцип емерджентності можна сформулювати так: властивості цілого неможливо звести до суми властивостей окремих його частин.

Емерджентні властивості виникають як результат взаємодії компонентів, а не внаслідок зміни природи цих компонентів.

Емерджентні властивості виникають при функціонуванні екосистеми як цілого й зникають при її руйнуванні .

Питання для самоконтролю:

1.Дайте визначення екосистеми.

2.Дайте загальне представлення про структуру екосистем і функціях компонентів у них.

3.Що таке екологічні фактори, і яких видів вони бувають?

4. Що таке: «зона толерантності», «зона оптимуму»,«зона песімуму»,

критичні значення екологічного фактора (критичні крапки)?

5. Сформулюйте принцип Лібіха.

6. Сформулюйте закон Шелфорда - Лібіха.