5. Абиотические факторы

Экологические факторы — любой элемент среды, способный оказывать прямое или косвенное воздействия на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития.

Абиотические факторы — факторы неживой природы. Делятся на физические и химические; на периодические (регулярно повторяются) и непериодические (возникают неожиданно).

Климатические факторы:

—          солнечный свет

—          освещенность

—          температура поверхности Земли

—          влажность воздуха

—          осадки (важнейший фактор очищения атмосферы от примесей)

—          ветер

—          давление атмосферы.

Химический фактор — состав атмосферы. N₂ — 78%, O₂ — 21%, CO₂ — 0.033%, Ar (аргон) — 0.9%.

Почвенные (эдафогенные) факторы (почва — рыхло-поверхностный горизонт почвы, способный удовлетворять потребности растений в питательных веществах):

—          водный, воздушный, тепловой режим

—          плотность и мощность

—          гранулометрический состав

—          механический состав: песок, супесь, суглинок, глина.

Химические почвенные факторы:

—          pH = - lgC_H⁺

[H⁺][OH^-] = 10^-14 (25^oC)

pH = 7, среда нейтральная

pH < 7, среда кислая

pH > 7, среда щелочная

—          солевой режим (обменная способность ионов, состав обменных катионов)

—          солёность почвы (содержание анионов Cl^-, CO₃^2-, SO₄^2-). Если много хлорид-ионов — солончаки, ничего не растет.

—          химический состав почвы:

§   кремнезём SiO₂ — 50%

§   глинозём Al₂O₃ — 10-25%

§   Fe₂O₃ — 1-10%

§   K₂O, CaO, MgO, P₂O — 0.1-1%

Факторы водной среды:

Физические:

—          прозрачность

—          мутность

—          скорость течения

—          температура воды

Химические:

—          кислород, растворенный в воде. Необходимое количество — 5 мг/л

—          содержание солей

§   пресные; ≤1 г/л. 80% солей — соли кальция и магния. Жесткость воды

§   соленые; ≈35 г/л (морские, океанические воды)

—          pH в природных 5≤pH≤9.

Орографические (факторы рельефа):

—          высота над уровнем моря,

—          крутизна склона,

—          экспозиция склонов(север/юг).

Огонь (пожары):

—          верховые

—          низовые (только подлесок и трава). Способствуют адаптации к огню живых организмов, ослабляют опасность верховых.

—          искусственные (палы) — фактор управления средой, оздоровления леса в умеренных районах.

6.Биотические факторы окружающей среды (Биотические факторы; Биотические экологические факторы; Biotic factors; Biological factors; от греч. Biotikos — жизненный) — факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов.

Беклемишев В.Н. разделил биотические факторы на 4 группы:

• топические — по изменению среды (разрывание почвы)

• трофические — пищевые отношения (продуценты, консументы, редуценты)

• фабрические — по жилищу (паразитические черви используют организм как среду обитания)

• форические — по переносу (рак отшельник переносит актинию)

Действие биотических факторов выражается в форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами.

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции.

. Внутривидовая конкуренция: – прямая конкуренция – животные дерутся между собой до смерти. У растений – аллопатия – выделение токсинов. – косвенная конкуренция – опосредованная, т.е. не напрямую. Внутривидовые взаимоотношения: –состязание; –соперничество; -взаимопомощь; –сотрудничество (стадо).

7. Лимитирующие факторы ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка по сравнению с оптимальными требованиями организма.

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора, или Закон минимума Либиха — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов^[1].

Именно от этого, минимально (или максимально) представленного в данный конкретный момент экологического фактора зависит выживание организма. В другие отрезки времени ограничивающим могут быть другие факторы. В течение жизни особи видов встречаются с самыми разными ограничениями своей жизнедеятельности. Так, фактором, ограничивающим распространение оленей, является глубина снежного покрова^[1]; бабочки озимой совки (вредителя овощных и зерновых культур) — зимняя температура^[1] и т. д.

Этот закон учитывается в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Юстус фон Либих (1803—1873) установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы, то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.

По имени учёного названо образное представление этого закона — так называемая «бочка Либиха». Суть модели состоит в том, что вода при наполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску в бочке и длина остальных досок уже не имеет значения.

Закон толерантности Шелфорда — закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме.

Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха.

«Лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору».

Любой фактор, находящийся в избытке или недостатке, ограничивает рост и развитие организмов и популяций