5. Факторы среды. Классификации экологических факторов

Экологи́ческие фа́кторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм.

По характеру воздействия:

Прямо действующие — непосредственно влияющие на организм, главным образом на обмен веществ

Косвенно действующие — влияющие опосредованно, через изменение прямо действующих факторов (рельеф, экспозиция, высота над уровнем моря и др.)

По происхождению

А. Абиотические — факторы неживой природы:

1. климатические: годовая сумма температур, среднегодовая температура, влажность, давление воздуха

2. эдафические (эдафогенные): механический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы, химический состав почвы

3. орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона

4. химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность

5. физические: шум, магнитные поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения

Б. Биотические — связанные с деятельностью живых организмов:

1. фитогенные — влияние растений

2. микогенные — влияние грибов

3. зоогенные — влияние животных

4. микробиогенные — влияние микроорганизмов

В. Антропогенные (антропические):

1. физические: использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации

2. химические: использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта

3. биологические: продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания

4. социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе

По расходованию:

Ресурсы — элементы среды, которые организм потребляет, уменьшая их запас в среде (вода, CO2, O2, свет)

Условия — не расходуемые организмом элементы среды (температура, движение воздуха, кислотность почвы)

По направленности:

Векторизованные — направленно изменяющиеся факторы: заболачивание, засоление почвы

Многолетние-циклические — с чередованием многолетних периодов усиления и ослабления фактора, например изменение климата в связи с 11-летним солнечным циклом

Осцилляторные (импульсные, флуктуационные) — колебания в обе стороны от некоего среднего значения (суточные колебания температуры воздуха, изменение среднемесячной суммы осадков в течение года)

6. Общие закономерности действия фактора на организм

2. Пределы выносливости вида по отношению к данному фактору. 3. Экологическая валентность вида.

Факторы среды воздействуют на организм не по отдельности, а в комплексе, соответственно, любая реакция организма является многофакторно обусловленной.

Влияние факторов также зависит от природы и текущего состояния организма, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие как на разные виды, так и на один организм на разных этапах онтогенеза: низкая влажность губительна для гидрофитов, но безвредна для ксерофитов; низкие температуры без вреда переносятся взрослыми хвойными умеренного пояса, но опасны для молодых растений.

Результат воздействия факторов зависит от продолжительности и повторяемости действия их экстремальных значений на протяжении всей жизни организма и его потомков: непродолжительные воздействия могут и не иметь никаких последствий, тогда как продолжительные через механизм естественного отбора ведут к качественным изменениям.

Правило взаимодействия факторов. Сущность его заключается в том, что одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов. Например, избыток тепла может в какой-то мере смягчаться пониженной влажностью воздуха, недостаток света для фотосинтеза растений – компенсироваться повышенным содержанием углекислого газа в воздухе и т.п. Из этого, однако, не следует, что факторы могут взаимозаменяться. Они не взаимозаменяемы.

2. Любая особь, популяция, сообщество испытывают на себе действие многих факторов, но лишь некоторые из них являются жизненно важными. Такие факторы называются лимитирующими или ограничивающими. Отсутствие этих факторов или их концентрация выше или ниже критических уровней делает невозможным освоение среды особями определенного вида. В соответствии с этим, для каждою биологического вида существует оптимум фактора (величина, наиболее благоприятная для развития и существования) и пределы выносливости.

К зоне оптимума обычно приурочена максимальная плотность популяции. Зоны оптимума для различных организмов неодинаковы. Чем шире амплитуда колебаний фактора, при которой организм может сохранять жизнеспособность, тем выше его устойчивость, т.е. толерантность к тому или иному фактору (от лат. толерация – терпение). Виды, переживающие значительные отклонения факторов от оптимальной величины, называются широкоприспособленными или эвритопными. Виды, способные пережить лишь незначительные отклонения экологических факторов от оптимальной величины, называются узкоприспособленными или стенотопными.

3. Способность видов осваивать разные среды обитания характеризуется величиной экологической валентности. Для большинства видов экологический оптимум ограничен. Сохранение должного уровня биологической активности, несмотря на колебания интенсивности экологических факторов, обеспечивается гомеостатическими механизмами на уровне особи или популяции.

Экологическая валентность, степень приспособляемости живого организма к изменениям условий среды. Экологическая валентность представляет собой видовое свойство. Количественно она выражается диапазоном изменений среды, в пределах которого данный вид сохраняет нормальную жизнедеятельность. Экологическая валентность может рассматриваться как в отношении реакции вида на отдельные факторы среды, так и в отношении комплекса факторов.