Основные закономерности действия экологических факторов на организм.

Несмотря но то, что часто эти закономерности называются «законами», они не являются абсолютно истинными во всех случаях. Их действие носит скорее вероятностный характер.

Общий характер действия экологических факторов на организм отражает закон толерантности (закон Шелфорда), который гласит:

Процветание организма ограничено зонами максимума и минимума определенных экологических факторов. За пределами этих зон находится зона гибели. Оптимальное значение экологического фактора характеризуется наивысшим уровнем благоприятного воздействия этого фактора на организм. Каждый вид характеризуется своей толерантностью – способностью переносить отклонения экологических факторов от оптимальных значений.

Если эти отклонения находятся в широких пределах по многим экологическим факторам, организмы называются эврибионтами, если в узких пределах – стенобионтами.

Один и тот же экологический фактор может по-разному действовать на разные организмы. Например, если действие ураганного ветра на крупных животных достаточно выражено, на жизнедеятельности мелких животных оно может практически не отражаться, а изменение солевого состава почвы более значимо для растений, чем для животных.

Кроме того, характер воздействия любого фактора на организм зависит от степени интенсивности этого фактора. То есть, нет абсолютно полезных или абсолютно вредных факторов. В качестве примера можно привести действие фтора на организм человека. Определенное количество фтора – необходимо, но колебание этого количества в ту и другую сторону может неблагоприятно отражаться на здоровье человека. Так, его недостаток может быть одной из причин кариеса, а избыток – приводить к флюорозу, тяжелому системному заболеванию.

Определяя воздействие того или иного экологического фактора на живой организм, необходимо учитывать то, что всегда имеет место совокупное воздействие очень многих экологических факторов окружающей среды одновременно. Это подчеркивает закон относительности действия экологического фактора.

Направление и интенсивность действия экологического фактора на организм зависит от того, насколько он выражен и в сочетании с какими факторами он действует.

Например, действие повышенной для данного вида температуры может быть смягчено пониженной влажностью. Человек может перенести более высокую температуру в сауне при пониженной влажности, чем в турецкой бане при 100% влажности.

Для нормальной жизнедеятельности живого организма необходимо наличие в окружающей среде определенных условий обусловленных различной степенью выраженности очень многих факторов. Их сочетанное воздействие на организм отражает закон относительной заменяемости и абсолютной незаменимости экологических факторов.

Абсолютное отсутствие какого-либо из обязательных условий жизни заменить другими экологическими факторами невозможно, но недостаток или избыток одних экологических факторов может быть возмещен действием других.

Например, недостаточную освещенность при росте зеленых растений, в некоторой степени может компенсировать избыток углекислого газа.

 

Зачастую, на развитие организма оказывают решающее значение те факторы, значения которых более всего отклоняется от оптимального значения – лимитирующие факторы. Эта закономерности отражена в законе ограничивающего фактора или законе минимума Либиха,одном из фундаментальных законов в экологии.

Лимитирующие факторы, находящиеся в недостатке или избытке для организма, отрицательно влияют на его развитие и, кроме того, ограничивают возможность проявления силы действия других факторов, в том числе, находящихся в оптимальном для организма значении.

Например, если в почве находятся все необходимые вещества кроме одного из необходимых для данного вида, то рост и развитие растения будет определяться тем, который находится в недостатке.

Лимитирующий фактор определяет границы распространения видов и популяций, их ареал. Необходимо выявлять такие факторы, чтобы регулировать их действие на живые организмы (например, при использовании удобрений в сельском хозяйстве).

 

3. Экологические сообщества: экосистема, биогеоценоз.

В современной экологии существуют два подхода к понимаю явлений: популяционный и экосистемный. При этом экосистемный подход тяготеет к целостному описанию природы, а популяционный – к аналитическому, дифференцированному, множественному.

 

3.1 Понятие «популяция» в современной экологии

 

Популяционный подход концентрирует внимание на популяциях живых организмов, рассматривая их как основную элементарную единицу, изучаемую традиционной экологией. Популяция – это группа особей одного вида, большее число поколений которого населяет определенное пространство в ограниченных пределах. Раздел биоэкологи, изучающий популяционные закономерности называется демэкология.

Популяция – совокупность особей одного вида, способных к самовоспроизводству, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Контакт между особями внутри популяции происходит чаще, чем между особями разных популяций. Популяция – структурная единица вида и единица эволюции.

Популяция имеет качественные, количественные и экологические характеристики. Качественные характеристики – это ареал (область распространения), размер территории, способ воспроизводства и размножения популяции. Количественные характеристики – это численность, плотность, половой состав, рождаемость, смертность и скорость роста популяции. Экологическая характеристика определяется экологической стратегией выживания, - комплексом свойств популяции, направленных на повышение вероятности выживания и оставление потомства (например, продолжительность жизни особей, особенности контактов особей между собой и т.п.).

Обычно, в естественных условиях виды взаимодействуют между собой на популяционном уровне. Поэтому предметом изучения демэкологии являются не только экологические характеристики отдельных видов, но и взаимоотношения между популяциями разных видов, что отражено в таблице (Табл. 5).

Табл. 5