Vispārīgi modeļi vides faktoru darbības
Vides faktoru ārkārtējās daudzveidības dēļ Dažādi organismi, piedzīvojot savu ietekmi, uz to reaģē dažādi, tomēr ir iespējams identificēt vairākus vispārīgus vides faktoru darbības likumus (modeļus). Pakavēsimies pie dažiem no tiem.
1. Optimuma likums izpaužas faktā, ka jebkuram vides faktoram ir robežas pozitīva ietekme uz dzīviem organismiem.
Vides faktoru ietekme pastāvīgi mainās. Tikai dažās planētas vietās dažu no tām vērtības ir vairāk vai mazāk nemainīgas (konstantas). Piemēram: okeānu dibenā, alu dziļumos temperatūras un ūdens režīmi, apgaismojuma režīms ir samērā nemainīgs.
Apsveriet optimālā likuma ietekmi uz konkrēts piemērs: dzīvnieki un augi nepanes gan ārkārtēju karstumu, gan stipras salas, tiem ir optimāla vidējā temperatūra - tā sauktā optimālā zona. Jo spēcīgāka ir novirze no optimālā, jo vairāk šis vides faktors kavē organisma vitālo darbību. Šo zonu sauc pesimu zonas. Tas satur kritiskie punkti- "faktora maksimālā vērtība" un "faktora minimālā vērtība"; aiz tiem notiek organismu nāve. Attālumu starp faktora minimālo un maksimālo vērtību sauc par organisma ekoloģisko valenci vai toleranci (1. att.).
Šī likuma izpausmes piemērs: Ascaris oliņas attīstās pie t° = 12-36°, un t° = 30° ir optimāla to attīstībai. Tas ir, apaļo tārpu ekoloģiskā tolerance saskaņā ar temperatūras režīms svārstās no 12° līdz 36°.
Pēc tolerances veida ir šādi veidi:
- -eiribiontisks- kam ir plaša ekoloģiskā valence saistībā ar abiotiskajiem vides faktoriem; tiek iedalīti eiritermiskajos (pieļauj būtiskas temperatūras svārstības), eiribātiskajā (pacieš plašu spiediena indikatoru diapazonu), eirihalīnā (pacieš dažādas sāļuma pakāpes).
- -stenobiont- nespēj paciest būtiskas faktora izpausmes svārstības (piemēram, leduslāči, roņveidīgie, kas dzīvo zemā temperatūrā, ir stenotermiski).
- 2. Sugu ekoloģiskās individualitātes likums 1924. gadā formulēja krievu botāniķis L.G. Ramenskis: ekoloģiskie spektri (tolerance) dažādi veidi nesakrīt, katra suga ir specifiska ar savām ekoloģiskajām iespējām. 1. attēls var kalpot kā šī likuma ilustrācija. 2.
- 3. Ierobežojošā (ierobežojošā) faktora likums norāda, ka organismam nozīmīgākais faktors ir tas, kurš visvairāk novirzās no tā optimālās vērtības. Likumu 1905. gadā izveidoja angļu zinātnieks Blekkers.
Organisma izdzīvošana ir atkarīga no tā, minimāli (vai maksimāli) konkrētajā brīdī uzrādītā ekoloģiskā faktora. Citos laika periodos citi faktori var būt ierobežojoši. Savas dzīves laikā sugas indivīdi saskaras ar dažādiem viņu dzīvībai svarīgās aktivitātes ierobežojumiem. Tātad briežu izplatību ierobežojošais faktors ir sniega segas dziļums; ziemas lāpstiņas tauriņi (dārzeņu un graudaugu kaitēklis) - ziemas temperatūra utt.
Šis likums tiek ņemts vērā praksē Lauksaimniecība. Vācu ķīmiķis J. Lībigs konstatēja, ka produktivitāte kultivētie augi, pirmkārt, ir atkarīgs no barības vielas (minerālelementa), kas augsnē ir vismazāk. Piemēram, ja fosfors augsnē satur tikai 20% no nepieciešamās normas, bet kalcijs - 50%, tad ierobežojošais faktors būs fosfora trūkums; pirmkārt, augsnē ir jāievada fosforu saturoši mēslošanas līdzekļi.
J. Lībigs šo noteikumu nosauca par “ minimālais noteikums”, jo viņš pētīja nepietiekamu mēslošanas līdzekļu devu ietekmi. Vēlāk izrādījās, ka minerālsāļu pārpalikums nierēs samazina arī ražu, jo tas traucē sakņu spēju absorbēt sāls šķīdumus.
Vides ierobežojošie faktori nosaka sugas ģeogrāfisko areālu. Šo faktoru raksturs var būt atšķirīgs. Tādējādi sugas pārvietošanos uz ziemeļiem var ierobežot siltuma trūkums, bet sausos reģionos - mitruma trūkums vai pārāk augsta temperatūra. Biotiskās attiecības, piemēram, teritorijas ieņemšana ar spēcīgāku konkurentu vai augu apputeksnētāju trūkums, var kalpot arī par izplatību ierobežojošu faktoru. Tātad vīģu apputeksnēšana pilnībā ir atkarīga no vienas kukaiņu sugas - lapsenes Blastophaga psenes. Šī koka dzimtene ir Vidusjūra. Uz Kaliforniju atvestās vīģes nenesa augļus, kamēr tur netika ievestas apputeksnētājas lapsenes. Pākšaugu izplatību Arktikā ierobežo kameņu izplatība, kas tos apputeksnē. Diksona salā, kur kameņu nav, pākšaugi gan nav sastopami temperatūras apstākļišo augu pastāvēšana tur joprojām ir pieļaujama.
Lai noteiktu, vai suga var pastāvēt noteiktā ģeogrāfiskā apgabalā, vispirms ir jānoskaidro, vai kādi vides faktori pārsniedz tās ekoloģisko valenci, jo īpaši visneaizsargātākajā attīstības periodā.
Ierobežojošo faktoru noteikšana lauksaimniecības praksē ir ļoti svarīga, jo, galvenos centienus virzot uz to novēršanu, var ātri un efektīvi palielināt augu ražu vai dzīvnieku produktivitāti. Jā, spēcīgi skābās augsnes kviešu ražu var nedaudz palielināt, pielietojot dažādas agronomiskas ietekmes, bet vislabākais efekts tiks iegūts tikai kaļķošanas rezultātā, kas noņems skābuma ierobežojošos efektus. Tādējādi ierobežojošo faktoru pārzināšana ir organismu dzīves kontroles atslēga. Dažādos indivīdu dzīves periodos dažādi vides faktori darbojas kā ierobežojoši faktori, tāpēc nepieciešama prasmīga un pastāvīga audzēto augu un dzīvnieku dzīves apstākļu regulēšana.
- 4. Neviennozīmīgas darbības likums: katra vides faktora ietekme ir neskaidra uz dažādi posmiķermeņa attīstība. Par tā izpausmes piemēriem var kalpot šādi dati:
- - ūdens ir vitāli svarīgs kurkuļu attīstībai, bet pieaugušai vardei tas nav vitāli svarīgs stāvoklis;
- - kritisks minimālā temperatūra dzirnavu kožu tauriņa pieaugušajiem = -22°, un šīs sugas kāpurķēdēm t = -7° ir kritiska.
Katrs faktors dažādos veidos ietekmē dažādas ķermeņa funkcijas. Dažiem procesiem optimālais var būt pessimums citiem. Tādējādi gaisa temperatūra no +40 līdz +45 ° C aukstasiņu dzīvniekiem ievērojami palielina vielmaiņas procesu ātrumu organismā, bet kavē motorisko aktivitāti, un dzīvnieki nonāk termiskā stuporā. Daudzām zivīm ūdens temperatūra, kas ir optimāla reproduktīvo produktu nobriešanai, ir nelabvēlīga nārstam, kas notiek citā temperatūras diapazonā.
Dzīves cikls, kurā organisms noteiktos periodos pārsvarā veic noteiktas funkcijas (uzturs, augšana, vairošanās, pārvietošanās utt.), vienmēr atbilst sezonālām izmaiņām vides faktoru kompleksā. Kustīgie organismi var arī mainīt biotopus veiksmīga īstenošana visas jūsu dzīves funkcijas.
5. Tiešo un netiešo faktoru likums: vides faktorus pēc to ietekmes uz organismiem iedala tiešos un netiešos faktoros.
Tiešie vides faktori iedarbojas uz organismiem tieši, tieši (vējš, lietus vai sniegs, augsnes minerālvielu sastāvs utt.).
Netieši vides faktori darbojas netieši, pārdalot tiešos faktorus. Piemēram: reljefs (netiešais faktors) "pārdala" tādu tiešo faktoru kā vējš, nokrišņi, barības vielas ietekmi; fizikālās īpašības augsnes (mehāniskais sastāvs, mitruma ietilpība utt.) kā netiešie faktori "pārdala" tiešo faktoru darbību - ķīmiskās īpašības.
6. Vides faktoru mijiedarbības likums: optimālās zonas un organismu izturības robežas attiecībā pret jebkuru faktoru var nobīdīt atkarībā no tā, kādi citi faktori tiek kombinēti ar ietekmi.
Tādējādi siltumu ir vieglāk izturēt sausā, nevis mitrā gaisā; sals ir sliktāk panesams kombinācijā ar vējainu laiku utt.
Šis modelis tiek ņemts vērā lauksaimniecības praksē, lai uzturētu optimālus apstākļus kultivēto augu dzīvībai svarīgai darbībai. Piemēram, ar sala draudiem augsnē, kas rodas vidējā josla pat maijā augus bagātīgi laista naktī.
7. V. Šelfolda tolerances likums.
Vispilnīgākā un vispilnīgākā vispārējs skats visa organisma vides faktoru sarežģītība atspoguļojas tolerances likumā: labklājības neesamību vai neiespējamību nosaka trūkums (kvalitatīvā vai kvantitatīvā nozīmē) vai, gluži pretēji, kāda no vairāku faktoru pārmērība, kuru līmenis var būt tuvu konkrēta organisma pieļaujamajām robežām. Šīs divas robežas sauc par pielaides robežām.
Attiecībā uz viena faktora darbību šo likumu var ilustrēt šādi: noteikts organisms spēj pastāvēt temperatūrā no -5 ° C līdz 25 ° C, t.i. tā pielaides diapazons ir šajās temperatūrās. Organismus, kuru dzīvei nepieciešami apstākļi, ko ierobežo šaurs temperatūras tolerances diapazons, sauc par stenotermiskiem, un tos, kas spēj dzīvot plašā temperatūras diapazonā, sauc par eiritermiskiem.
Citi ierobežojošie faktori darbojas kā temperatūra, un organismus atkarībā no to ietekmes rakstura sauc attiecīgi par stenobiontiem un eiribiontiem. Piemēram, viņi saka: ķermenis ir stenobiotens attiecībā pret mitrumu vai, eiribionts attiecībā uz klimatiskajiem faktoriem. Uz Zemes visizplatītākie ir organismi, kas ir saistīti ar galvenajiem klimatiskajiem faktoriem.
Organisma tolerances diapazons nepaliek nemainīgs – piemēram, tas sašaurinās, ja kāds no faktoriem ir tuvu kādai robežai, vai organisma vairošanās laikā, kad ierobežojoši kļūst daudzi faktori. Tas nozīmē, ka vides faktoru darbības raksturs noteiktos apstākļos var mainīties, t.i. tas var būt vai nevar būt ierobežojošs.
likums ekoloģiskā valence neskaidrs
Bibliogrāfiskais saraksts
- 1. Korobkins V.I., Predeļskis L.V. Ekoloģija. Ed. 5. - Rostova n / a: izdevniecība "Fēnikss", 2003. - 576 lpp.
- 2. Dmitrijeva E.A. Ekoloģija: pamācība. - Jaroslavļa: YaGPU izdevniecība nosaukta pēc nosaukuma. K.D. Ušinskis, 2006. - 172 lpp.
- 3. Černova N.M. Vispārīgā ekoloģija: mācību grāmata pedagoģisko augstskolu studentiem. - M.: Bustards, 2004. - 416 lpp.: ill.
- 4. Novikovs Yu.V. ekoloģija, vidi un cilvēks: mācību grāmata universitātēm. - M.: gadatirgus aģentūra, 1998.
Neraugoties uz ļoti daudzajiem vides faktoriem, var identificēt vairākus vispārīgus modeļus, kas raksturo to ietekmi uz organismiem un dzīvo būtņu reakciju.
Tolerances likums (optimuma likums vai V. Šelforda likums) - katram faktoram ir noteiktas pozitīvās ietekmes uz organismiem robežas. Gan nepietiekama, gan pārmērīga faktora darbība negatīvi ietekmē indivīdu dzīvi (daudz “laba” ir arī “nelaba”).
Vides faktori ir kvantificēti. Katram faktoram var optimālā zona (normālas dzīves zona), pesimisma zona (apspiešanas zona) un izturības robežas organisms. Optimālais ir vides faktora daudzums, pie kura organismu dzīvībai svarīgās aktivitātes intensitāte ir maksimāla. Pesima zonā organismu dzīvībai svarīgā darbība ir nomākta. Pārsniedzot izturības robežas, organisma pastāvēšana nav iespējama. Izšķir izturības apakšējo un augšējo robežu.
Tiek saukta dzīvo organismu spēja vienā vai otrā pakāpē izturēt kvantitatīvās svārstības vides faktora darbībā. ekoloģiskā valence (tolerance, stabilitāte, plastiskums).
Tiek sauktas vides faktora vērtības starp augšējo un apakšējo izturības robežu tolerances zona. Tiek sauktas sugas ar plašu pielaides zonu euribionts, ar šauru stenobiont . Organismus, kas panes lielas temperatūras svārstības, sauc eiritermisks un pielāgots šauram temperatūras diapazonam - stenotermisks. Tādā pašā veidā attiecībā uz spiedienu var atšķirt evry- un stenobātu organismiem saistībā ar vides sāļuma pakāpi, evry- Un stenohalīns, saistībā ar pārtiku evry- Un stenotrofi(attiecībā uz dzīvniekiem izmantojiet terminus evry- Un stenofāgi) utt.
Atsevišķu indivīdu ekoloģiskās valences nesakrīt. Tāpēc sugas ekoloģiskā valence ir plašāka nekā katra indivīda ekoloģiskā valence.
Sugas ekoloģiskā valence dažādiem ekoloģiskiem faktoriem var būtiski atšķirties. Ekoloģisko valenču kopums saistībā ar dažādiem vides faktoriem ir sugas ekoloģiskais spektrs.
Ekoloģiskais faktors, kura kvantitatīvā vērtība pārsniedz sugas izturības robežas, tiek saukts. ierobežojošs (ierobežojošs) faktors.
2. Faktora ietekmes uz dažādām funkcijām neskaidrība - katrs faktors dažādos veidos ietekmē dažādas ķermeņa funkcijas. Dažiem procesiem optimālais var būt pessimums citiem. Tādējādi daudzām zivīm ūdens temperatūra, kas ir optimāla reproduktīvo produktu nobriešanai, ir nelabvēlīga nārstam.
3. Dažādas individuālas reakcijas uz vides faktoriem - vienas sugas atsevišķu indivīdu izturības pakāpe, kritiskie punkti, optimālās un pesimālās zonas nesakrīt. Šo mainīgumu nosaka gan indivīdu iedzimtās īpašības, gan dzimums, vecums un fizioloģiskās atšķirības. Piemēram, dzirnavu kožu taurenī, kas ir viens no miltu un graudu produktu kaitēkļiem, kritiskā minimālā temperatūra kāpuriem ir -7 ° C, pieaugušām formām -22 ° C un olām -27 ° C. Sals pie -10 °C nogalina kāpurus, bet nav bīstams pieaugušiem dzīvniekiem un šī kaitēkļa olām. Līdz ar to sugas ekoloģiskā valence vienmēr ir plašāka nekā katra indivīda ekoloģiskā valence.
4. Organismu pielāgošanās dažādiem faktoriem relatīvā neatkarība- tolerances pakāpe pret jebkuru faktoru nenozīmē atbilstošo sugas ekoloģisko valenci attiecībā pret citiem faktoriem. Piemēram, sugām, kas panes lielas temperatūras izmaiņas, nav arī jāpielāgojas lielām mitruma vai sāļuma svārstībām. Eiritermālās sugas var būt stenohalīnas, stenobātiskas vai otrādi.
5. Indivīda ekoloģisko spektru nesakritība sugas Katra suga ir specifiska ar savām ekoloģiskajām iespējām. Pat starp sugām, kas ir tuvu pielāgošanās videi, attieksmē pret jebkuriem atsevišķiem faktoriem ir atšķirības.
6. Faktoru mijiedarbība– optimālā organismu izturības zona un robežas attiecībā pret jebkuru vides faktoru var tikt nobīdītas atkarībā no citu vienlaicīgi iedarbojošo faktoru spēka un kombinācijas. Piemēram, karstumu ir vieglāk izturēt sausā, nevis mitrā gaisā. Salnā ar stipru vēju sasalšanas draudi ir daudz lielāki nekā mierīgā laikā.
7. Minimuma likums (J.Lībiga likums jeb ierobežojošo faktoru likums) - organismu pastāvēšanas iespējas pirmām kārtām ierobežo tie vides faktori, kas atrodas vistālāk no optimālā. Ja kaut viens no vides faktoriem tuvojas vai pārsniedz kritiskās vērtības, tad, neskatoties uz optimāla kombinācija citos apstākļos personām draud nāve. Tādējādi sugas pārvietošanos uz ziemeļiem var ierobežot (ierobežot) siltuma trūkums, bet uz sausiem reģioniem – mitruma trūkums vai pārāk augsta temperatūra. Ierobežojošo faktoru identificēšana ir ļoti svarīga lauksaimniecības praksē.
8. Hipotēze par fundamentālo faktoru neaizstājamību (V. R. Viljamsons)- pilnīga vides pamatfaktoru neesamība vidē (fizioloģiski nepieciešami, piemēram, gaisma, ūdens, oglekļa dioksīds, barības vielas) nevar kompensēt (aizstāt) ar citiem faktoriem. Tātad, saskaņā ar Ginesa rekordu grāmatu, cilvēks var dzīvot līdz 10 minūtēm bez gaisa, 10–15 dienas bez ūdens un līdz 100 dienām bez ēdiena.
Neskatoties uz dažādiem faktoriem, viņu darbībā un ķermeņa reakcijās ir kopīgas tendences.
1. Optimuma likums : Katram faktoram ir stingri noteiktas pozitīvās ietekmes uz dzīvo organismu robežas.
Labvēlīgo faktora ietekmes spēku sauc par optimālo zonu. Nepietiekama vai pārmērīga faktora darbība nelabvēlīgi ietekmē organisma vitālo darbību. Jo vairāk novirzās faktora ietekme, jo izteiktāka ir tā nomācošā iedarbība (pesima zona). Koeficienta maksimālā un minimālā pieļaujamā vērtība ir kritiskie punkti aiz kura organisma eksistence kļūst neiespējama. Sugas izturības robežas attiecībā uz kādu faktoru veido to ekoloģiskā valence.
Sugas savā starpā atšķiras pēc ekoloģiskās valences vērtībām un optimālās zonas stāvokļa. Piemēri:
Parastā nemalārijas odu mātītei optimālā temperatūra olšūnai ir +20°C. Pie +15° un +30° olu dēšanas process tiek nomākts, un pie +10° un +35° notiek pilnīga apstāšanās.
Polārajām zivīm optimālā temperatūra ir 0°, un izturības robežas ir no -2° līdz +2°.
Geizeros mītošajām zilaļģēm temperatūras optimālais ir +85°, bet izturības robežas no +84° līdz +86°.
Sugas ar plašu ekoloģisko valenci tiek apzīmētas, pievienojot prefiksu ikvienu - uz faktora nosaukumu, piemēram, eiritermisks - attiecībā pret temperatūru, eirihalīns - attiecībā uz ūdens sāļumu, eiribātisks - pret spiedienu. Sugas ar šauru ekoloģisko valenci sauc ar priedēkli siena- , pievienojot arī faktora nosaukumu: stenotermisks, stenohalīns, stenobāts.
Sugas, kurām ir plaša ekoloģiskā valence attiecībā pret daudziem faktoriem, sauc par eiribiontiskām, bet šauras – par stenobiontu.
2. Ierobežojošā faktora noteikums. Dabā organismus vienlaikus ietekmē vesela virkne vides faktoru dažādās kombinācijās un ar dažāda stipruma. Starp tiem var būt grūti nošķirt svarīgāko no sekundārā, tas ir atkarīgs no katra ietekmes stipruma.
ierobežojoši sauc faktoru, kura intensitāte kvalitatīvi vai kvantitatīvi konkrētajā brīdī tuvojas vai pārsniedz kritiskās vērtības.
Ierobežojošā faktora noteikums: Nozīmīgākais faktors ir tas, kas visvairāk atšķiras no organismam optimālajām vērtībām.
Dabā nav īpašu ierobežojošu faktoru, tāpēc jebkurš no faktoriem var kļūt par ierobežojošu. To raksturs ir atšķirīgs: abiotisks, biotisks un antropogēns.
Apsveriet temperatūru kā ierobežojošo faktoru. Dižskābarža izplatības ierobežojošais faktors Eiropā ir zemā janvāra temperatūra, tāpēc tās areāla ziemeļu robežas atbilst janvāra izotermai -2 o C. Alnis Skandināvijā sastopams daudz tālāk uz ziemeļiem nekā Sibīrijā, kur ziema. temperatūra ir zemāka. Rifus veidojošie koraļļi dzīvo tikai tropos, ja ūdens temperatūra ir vismaz 20°C.
Klimata un augsnes faktori nosaka augu izplatības platību un to produktivitāti.
Attiecībā uz cilvēku ierobežojošs faktors var būt vitamīnu (C, D), mikroelementu (joda) saturs pārtikas produktos.
3. Faktoru mijiedarbība: Optimālā zona ir atkarīga no faktoru kombinācijas, kas iedarbojas uz ķermeni.
Piemēri: kad optimāla temperatūra Dzīvnieki vieglāk panes barības trūkumu. Pietiekams daudzums barība ļauj dzīvniekiem vieglāk panest zemu temperatūru un mitrumu.
Ir labi zināms, ka cilvēkam ir vieglāk izturēt karstumu zemā temperatūrā, nevis plkst augsts mitrums. Mitruma samazināšanās var izraisīt sugas ekoloģiskās valences pieaugumu attiecībā pret temperatūru. Cilvēks spēj izturēt + 126 ° C temperatūru 45 minūtes bez sekām uz veselību, bet pie ļoti zema mitruma. Zema temperatūra slikti panes cilvēki vējainā laikā. Alkohola uzņemšanas un zemas gaisa temperatūras kombinācija izraisa strauju ķermeņa hipotermiju, ķermeņa daļu apsaldējumus. Šis modelis tiek ņemts vērā medicīnā, izrakstot zāles zāles; piemēram, zāles, kas samazina augstu asinsspiedienu, iedarbojas vairāk, ja tiek samazināts sāls patēriņš.
4. Neskaidrība faktoru ietekmei uz dažādas funkcijas organisms: Katrs vides faktors atšķirīgi ietekmē dažādas ķermeņa funkcijas.
Paaugstinoties temperatūrai līdz 40 ° C, aukstasiņu ķirzakas palielina vielmaiņu, bet tajā pašā laikā tiek strauji kavēta motoriskā aktivitāte.
Abstrakts par ekoloģiju
Faktoru darbības kompleksā var izdalīt dažus modeļus, kas lielā mērā ir universāli (vispārīgi) attiecībā uz organismiem. Šie modeļi ietver optimuma likumu, faktoru mijiedarbības likumu, ierobežojošo faktoru likumu un dažus citus.
Optimālais noteikums . Saskaņā ar šo noteikumu organismam vai noteiktam tā attīstības posmam ir faktora vislabvēlīgākās (optimālās) vērtības diapazons. Jo būtiskāka ir faktora darbības novirze no optimālā, jo vairāk šis faktors kavē organisma vitālo darbību. Šo diapazonu sauc par apspiešanas zonu. Faktora maksimālā un minimālā pieļaujamā vērtība ir kritiskie punkti, pēc kuriem organisma eksistence vairs nav iespējama.
Maksimālais iedzīvotāju blīvums parasti ir ierobežots līdz optimālajai zonai. Optimālas zonas dažādi organismi nav vienādi. Jo plašāka ir faktora svārstību amplitūda, pie kuras organisms var palikt dzīvotspējīgs, jo augstāka ir tā stabilitāte, t.i. tolerance uz vienu vai otru faktoru (no lat. tolerance- pacietība). Pie grupas pieder organismi ar plašu pretestības amplitūdu eurybionts (gr. eury- plašs, bios- dzīve). Tiek saukti organismi ar šauru pielāgošanās faktoriem diapazonu stenobionts (gr. stenos- Šaurs). Ir svarīgi uzsvērt, ka optimālās zonas attiecībā pret dažādi faktori atšķiras, un tāpēc organismi pilnībā parāda savu potenciālu, ja tie pastāv visa faktoru spektra apstākļos ar optimālām vērtībām.
Faktoru mijiedarbības noteikums . Tās būtība ir tāda, ka daži faktori var pastiprināt vai mazināt citu faktoru spēku. Piemēram, siltuma pārpalikumu var nedaudz mazināt zemais gaisa mitrums, gaismas trūkumu augu fotosintēzei var kompensēt ar paaugstinātu oglekļa dioksīda saturu gaisā utt. Tomēr no tā neizriet, ka faktorus var savstarpēji aizstāt. Tie nav savstarpēji aizvietojami.
Ierobežojošo faktoru noteikums . Šī noteikuma būtība slēpjas faktā, ka faktors, kas ir deficīts vai pārmērīgs (tuvu kritiskajiem punktiem), negatīvi ietekmē organismus un turklāt ierobežo iespēju izpausties citu faktoru stiprumam, ieskaitot tos, kas ir optimāli. . Ierobežojošie faktori parasti nosaka sugu izplatības robežas, to areālus. No tiem ir atkarīga organismu produktivitāte.
Cilvēks ar savu darbību bieži pārkāpj gandrīz visus uzskaitītos faktoru modeļus. Tas jo īpaši attiecas uz ierobežojošiem faktoriem (biotopu iznīcināšana, ūdens un minerālvielu barošanas traucējumi utt.).
nedzīvs un Dzīvā daba, apkārtējos augus, dzīvniekus un cilvēkus, sauc par biotopu. Tiek saukts atsevišķu vides komponentu kopums, kas ietekmē organismus vides faktori.
Pēc izcelsmes rakstura izšķir abiotiskus, biotiskos un antropogēnos faktorus.
Abiotiskie faktori ir īpašumi nedzīvā daba kas tieši vai netieši ietekmē dzīvos organismus.
Biotiskie faktori - tie visi ir dzīvo organismu ietekmes viens uz otru veidi. Iepriekš cilvēka ietekme uz dzīviem organismiem tika attiecināta arī uz biotiskajiem faktoriem, bet tagad tiek izdalīta īpaša cilvēku radīto faktoru kategorija.
Antropogēni faktori ir visas darbības formas cilvēku sabiedrība, kas izraisa izmaiņas dabā kā biotopā un citās sugās un tieši ietekmē to dzīvi.
Tādējādi ikvienu dzīvo organismu ietekmē nedzīvā daba, citu sugu organismi, tajā skaitā arī cilvēks, un, savukārt, ietekmē katru no šīm sastāvdaļām.
Vides faktoru ietekmes uz dzīviem organismiem likumi
Neraugoties uz vides faktoru dažādību un to izcelsmes atšķirīgo raksturu, ir daži vispārīgie noteikumi un to ietekmes uz dzīviem organismiem modeļi.
Organismu dzīvībai ir nepieciešama noteikta apstākļu kombinācija. Ja visi vides apstākļi ir labvēlīgi, izņemot vienu, tad tieši šis nosacījums kļūst noteicošais attiecīgā organisma dzīvībai. Tas ierobežo (ierobežo) organisma attīstību, tāpēc to sauc ierobežojošais faktors . Sākotnēji tika konstatēts, ka dzīvo organismu attīstību ierobežo kādas sastāvdaļas trūkums, piemēram, minerālsāļu, mitruma, gaismas u.c. 19. gadsimta vidū vācu organiskais ķīmiķis J. Lībigs pirmais eksperimentāli pierādīja, ka augu augšana ir atkarīga no uzturvielu elementa, kas atrodas salīdzinoši minimālā daudzumā. Viņš šo parādību nosauca par minimuma likumu (Lībiga likums).
IN mūsdienīgs formulējums minimuma likums skan šādi: organisma izturību nosaka tā ekoloģisko vajadzību ķēdes vājākais posms. Tomēr, kā izrādījās vēlāk, ne tikai trūkums, bet arī faktora pārsniegums var ierobežot, piemēram, ražas bojāeju lietus dēļ, augsnes pārsātināšanu ar mēslojumu utt. Jēdzienu, ka līdzās minimumam arī maksimums var būt ierobežojošs faktors, 70 gadus pēc Lībiga ieviesa amerikāņu zoologs V. Šelfords, kurš formulēja tolerances likums . Saskaņā ar tolerances likumu populācijas (organisma) labklājību ierobežojošais faktors var būt gan minimālā, gan maksimālā ietekme uz vidi, un diapazons starp tiem nosaka izturības lielumu (tolerances robežu) vai ekoloģisko valenci. organisms šim faktoram.
Vides faktora labvēlīgo diapazonu sauc par optimālā (normāla mūža) zonu. Jo lielāka ir faktora novirze no optimālā, jo vairāk šis faktors kavē iedzīvotāju vitālo aktivitāti. Šo diapazonu sauc par apspiešanas zonu. Faktora maksimālā un minimālā pieļaujamā vērtība ir kritiskie punkti, pēc kuriem organisma vai populācijas pastāvēšana vairs nav iespējama.
Ierobežojošo faktoru princips ir spēkā visu veidu dzīviem organismiem – augiem, dzīvniekiem, mikroorganismiem un attiecas gan uz abiotiskiem, gan biotiskiem faktoriem.
Saskaņā ar tolerances likumu jebkurš vielas vai enerģijas pārpalikums izrādās piesārņojuma avots.
Organisma tolerances robeža mainās, pārejot no viena attīstības posma uz otru. Bieži vien jauni organismi ir neaizsargātāki un prasīgāki pret vides apstākļiem nekā pieaugušie. Viskritiskākais no dažādu faktoru ietekmes viedokļa ir vairošanās sezona: šajā periodā daudzi faktori kļūst ierobežojoši. Ekoloģiskā valence vaislas īpatņiem, sēklām, embrijiem, kāpuriem, olām parasti ir šaurāka nekā pieaugušiem nevaislas augiem vai vienas sugas dzīvniekiem.
Līdz šim tika runāts par dzīva organisma tolerances robežu attiecībā pret vienu faktoru, bet dabā visi vides faktori darbojas kopā.
Organisma izturības optimālā zona un robežas attiecībā pret jebkuru vides faktoru var mainīties atkarībā no citu vienlaicīgi iedarbojošu faktoru kombinācijas. Šis modelis ir nosaukts vides faktoru mijiedarbība .
Tomēr savstarpējai kompensācijai ir zināmas robežas, un nav iespējams pilnībā aizstāt vienu no faktoriem ar citu. Tas liek secināt, ka visiem vides apstākļiem, kas nepieciešami dzīvības uzturēšanai, ir vienāda loma un jebkurš faktors var ierobežot organismu pastāvēšanas iespēju - tas ir visu dzīves apstākļu līdzvērtības likums .
Ir zināms, ka katrs faktors atšķirīgi ietekmē dažādas ķermeņa funkcijas. Apstākļi, kas ir optimāli dažiem procesiem, piemēram, organisma augšanai, citiem var izrādīties apspiešanas zona, piemēram, reprodukcijai un pārsniegt toleranci, tas ir, izraisīt nāvi, citiem. . Tāpēc dzīves cikls, saskaņā ar kuru organisms noteiktos periodos galvenokārt veic noteiktas funkcijas - uzturu, augšanu, vairošanos, pārvietošanos - vienmēr atbilst sezonālām vides faktoru izmaiņām.
No likumiem, kas nosaka indivīda vai indivīda mijiedarbību ar vidi, mēs izceļam vides apstākļu un organisma ģenētiskās priekšnoteikšanās atbilstības noteikumu. Tā apgalvo, ka organismu suga var pastāvēt tik ilgi un ciktāl to apņemošā dabiskā vide atbilst ģenētiskajām iespējām pielāgot šo sugu tās svārstībām un izmaiņām. Katra dzīvības suga radusies noteiktā vidē, vienā vai otrā pakāpē tai pielāgojusies, un sugas tālāka pastāvēšana iespējama tikai šajā vai tai pietuvinātā vidē. Krasas un straujas izmaiņas dzīves vidē var novest pie tā, ka sugas ģenētiskās spējas nebūs pietiekamas, lai pielāgotos jauniem apstākļiem. Tas jo īpaši ir pamats vienai no hipotēzēm par lielo rāpuļu izzušanu, strauji mainoties abiotiskajiem apstākļiem uz planētas: lielie organismi ir mazāk mainīgi nekā mazie, tāpēc tiem ir nepieciešams daudz vairāk laika, lai pielāgotos. Šajā sakarā mūsdienu dabas fundamentālās pārvērtības ir bīstamas. esošās sugas, tai skaitā pašam cilvēkam.