Яка головна закономірність впливу екологічних чинників. Загальні закономірності впливу екологічних факторів на організм

В даний час кількість екологічних факторів, що чинять той чи інший вплив на живі організми досить велика. І якщо дія одних (температура навколишнього середовища, вологість і т.д.) вченим вже добре відомо, то, наприклад, зміна сил гравітації вивчено ще не до кінця. У той самий час у характері у характері впливу всіх екологічних чинників простежується ряд закономірностей.

Поняття про закон оптиуму

Сформульований В.Шелфордом закон оптимуму описує наявність оптимального значення екологічного чинника, у якому можливе існування окремого організму чи біоценозу загалом. За межами зони оптимуму знаходяться зони пригнічення, існування життя за якими неможливо.

Дуже важливим є різне ставлення організмів до дії різноманітних екологічних факторів. Таким чином, максимальні можливості організм виявляє при комплексному досягненні факторів точки оптимуму.

Як показано на малюнку, між критичними точками існує певна зона екологічної толерантності, у межах якої організм може ще хоч якось існувати. Найбільшою мірою дана характеристика залежить від довкілля живих організмів.

Різноманітність індивідуальних реакцій організмів на фактори середовища

Як відомо, зони оптимуму для різних організмів знаходяться у різних межах. Ті організми, котрим вони мають значний діапазон, називаються еврібіонтами. Організми з вузьким діапазоном толерантності прийнято називати стенобіонтами. Так, наприклад, у відносно стабільному за своїми властивостями середовищі переважно переважають стенобіонти, динамічному ж середовищі більшу кількість шансів на виживання отримують еврибіонти.

Однак, як правило, екологічна валентність не залишається однією і тією ж для організму протягом його життя. Так, наприклад, личинки комах по відношенню до температури є стенобіонтами, тоді як дорослі особини можуть бути еврибіонтами.

Зауваження 1

Слід зазначити, що вплив кожного екологічного чинника по-різному відбивається на функціях організму. Наприклад, висока температура у холоднокровних організмів може збільшувати швидкість обміну речовин, але водночас гальмувати їхню рухову активність. Личинки крабів жити в прісній воді не здатні, тоді як дорослі особини часто зустрічаються в гирловій зоні річок.

Взаємодія екологічних факторів

Вчені давно довели можливість усунення меж витривалості щодо будь-якого екологічного чинника залежно від сили одночасного впливу інших чинників. Так, наприклад, види, які адаптувалися до існування в широкому діапазоні температурних умов, можуть виявитися не в змозі витримувати коливання вологості грунту або солоності води. У той самий час одні екологічні чинники можуть з легкістю посилювати чи пом'якшувати силу інших чинників. Наприклад, зниження вологості повітря може пом'якшувати надлишок тепла. А збільшення кількості вологи та зниження температури повітря може загальмувати процес в'янення рослини.

Підвищення концентрації вуглекислого газу повітря може компенсувати брак світла задля забезпечення фотосинтезу тощо. Однак це не говорить про взаємозамінність факторів. Наприклад, оптимальні умови у ґрунті не зможуть компенсувати повну відсутність світла, що незабаром призведе до загибелі рослини.

Зауваження 2

З усього вище сказаного слід, існування живих організмів нашій планеті можливе лише за оптимальному співвідношенні чинників навколишнього природного довкілля.

Закон оптимуму.Екологічні чинники середовища мають кількісний вираз. Кожен чинник має певні межі позитивного на організми (рис. 2). Як недостатнє, і надмірне дію чинника негативно позначається життєдіяльності особин.

По відношенню до кожного фактора можна виділити зону оптимуму (зону нормальної життєдіяльності), зону песимуму (зону пригнічення), верхню та нижню межі витривалості організму.

Зона оптимуму, або оптимум (Від лат. optimum- благородний, найкращий), - така кількість екологічного фактора, за якого інтенсивність життєдіяльності організмів максимальна.

Зона песимуму, або песимум (Від лат. pessimum -завдавати шкоди, зазнавати шкоди), - така кількість екологічного фактора, при якому інтенсивність життєдіяльності організмів пригнічена.

Верхня межа витривалості - максимальна кількість екологічного фактора, за якого можливе існування організму.

Рис. 2.

Нижня межа витривалості - мінімальна кількість екологічного фактора, за якого можливе існування організму.

За межами витривалості існування організму неможливе.

Крива може бути широкою або вузькою, симетричною чи асиметричною. Форма її залежить від видової приналежності організму, від характеру фактора і від того, яка з реакцій організму обрана як відповідна і на якій стадії розвитку.

Здатність живих організмів переносити кількісні коливання дії екологічного фактора тією чи іншою мірою називається екологічною валентністю (толерантністю, стійкістю, пластичністю)

Значення екологічного фактора між верхньою та нижньою межами витривалості називається зоною толерантності.

Види з широкою зоною толерантності називаються еврібіонтними (Від грец. euris - широкий), з вузькою - стенобіонтними (Від грец. stems - вузький) (рис. 3 та 4).

Організми, які переносять значні коливання температури, називаються евритермними , а пристосовані до вузького інтервалу температур - стенотермними. Так само стосовно тиску розрізняють еврі- та стенобатні організми, щодо вологості - еврі- та стеногідрічні, по відношенню до ступеня за-

Рис. 3.1 - еврибіонтні: 2 - стенобіонтні

Рис. 4.

соління середовища - еврі- та стеногалінні,по відношенню до вмісту кисню у воді - еври- та стеноксибіонтні,по відношенню до пише - еврі- та стенофагні,по відношенню до місця проживання - еврі-і стіно-ойкі,і т.д.

Таким чином, напрям та інтенсивність дії екологічного фактора залежать від того, в яких кількостях він береться та у поєднанні з якими іншими факторами діє. Не буває абсолютно корисних чи шкідливих екологічних факторів: вся справа у кількості. Наприклад, якщо температура навколишнього середовища дуже низька або занадто висока, тобто виходить за межі витривалості живих організмів, це для них погано. Сприятливими є лише оптимальні значення. У цьому екологічні чинники не можна розглядати у відриві друг від друга. Наприклад, якщо організм відчуває дефіцит води, йому важче переносити високу температуру.

Явище акліматизації.Положення оптимуму та меж витривалості на градієнті фактора може у певних межах зрушуватися. Наприклад, людина легше переносить знижену температуру довкілля взимку, ніж улітку, а підвищену – навпаки. Це явище називається акліматизацією (або акліматизацією).Акліматизація відбувається при зміні сезонів року або потраплянні на територію з іншим кліматом.

Неоднозначність впливу чинника різні функції організму.

Одна й та кількість чинника неоднаково впливає різні функції організму. Оптимум для одних процесів може бути песимумом для інших. Наприклад, у рослин максимальна інтенсивність фотосинтезу спостерігається за температури повітря +25...+35 °С, а дихання - +55 °С (рис. 5). Відповідно, при нижчих температурах відбуватиметься приріст біомаси рослин, а за більш високих – втрата біомаси. У холоднокровних тварин підвищення температури до +40 °С і більше збільшує швидкість обмінних процесів в організмі, але гальмує рухову активність, і тварини впадають у теплове заціпеніння. У людини сім'яники винесені межі тазу, оскільки сперматогенез вимагає нижчих температур. Для багатьох риб температура води, оптимальна для дозрівання гамет, несприятлива для ікрометання, яке відбувається за іншої температури.

Життєвий цикл, у якому певні періоди організм здійснює переважно ті чи інші функції (харчування, зростання, розмноження, розселення тощо.), завжди узгоджений із сезонними змінами комплексу чинників середовища. Рухливі організми можуть

Рис. 5.t MUH, t onm, t MaKC- температурний мінімум, оптимум та максимум для приросту рослин (заштрихована область)

також змінювати житла для успішного здійснення всіх своїх життєвих функцій.

Екологічна валентність виду.Екологічні валентності окремих особин не збігаються. Вони залежить від спадкових і онтогенетичних особливостей окремих особин: статевих, вікових, морфологічних, фізіологічних тощо. Тому екологічна валентність виду ширша за екологічну валентність кожної окремої особини. Наприклад, у метелика млинового вогнівки - одного зі шкідників борошна та зернових продуктів - критична мінімальна температура для гусениць становить -7 °С, для дорослих форм - 22 °С,

а для яєць-27 °С. Мороз -10 °С губить гусениць, але не небезпечний для

імаго та яєць цього шкідника.

Екологічний діапазон виду.Набір екологічних валентностей виду по відношенню до різних факторів середовища екологічний діапазон виду.Екологічні спектри різних видів відрізняються одна від одної. Це дозволяє різним видам займати різні місця проживання. Знання екологічного спектру виду дозволяє успішно проводити інтродукцію рослин та тварин.

Взаємодія факторів.У природі екологічні чинники діють разом, тобто комплексно. Сукупна дія на організм кількох факторів середовища називається констеляцією.Зона оптимуму та межі витривалості організмів по відношенню до будь-якого фактора середовища можуть зміщуватися залежно від того, з якою силою та в якому поєднанні діють одночасно інші фактори. Наприклад, високу температуру важче переносити при дефіциті води, сильний вітер посилює дію холоду, спеку легше переносити у сухому повітрі тощо. Таким чином, один і той же фактор у поєднанні з іншими має неоднаковий екологічний вплив (рис. 6). Відповідно, той самий екологічний результат може бути отриманий різними шляхами. Наприклад, компенсація нестачі вологи може бути здійснена поливом або зниженням температури. Створюється ефект часткового взаємозаміщення факторів. Однак взаємна компенсація дії факторів середовища має певні межі, і повністю замінити один із них іншим не можна.

Рис. 6. Смертність яєць соснового шовкопряда Dendrolimuspiniпри різних поєднаннях температури та вологості (за Н.М. Черновою, А.М. Булової, 2004)

Таким чином, абсолютна відсутність будь-якої з обов'язкових умов життя замінити іншими екологічними факторами неможливо, але недолік або надлишок одних екологічних факторів може бути відшкодований дією інших екологічних факторів. Наприклад, повна (абсолютна) відсутність води не можна компенсувати іншими екологічними факторами. Однак якщо інші екологічні фактори знаходяться в оптимумі, то перенести нестачу води легше, ніж коли інші фактори перебувають у нестачі або надлишку.

Закон лімітуючого чинника.Можливості існування організмів насамперед обмежують ті чинники середовища, які найбільше віддаляються від оптимуму. Екологічний фактор, кількісне значення якого виходить за межі витривалості виду, називається лімітуючим (обмежуючим) фактором. Такий фактор обмежуватиме існування (поширення) виду навіть у тому випадку, якщо всі інші фактори будуть сприятливими (рис. 7).

Рис.

Лімітують чинники визначають географічний ареал виду. Наприклад, просування виду до полюсів може лімітуватися недоліком тепла, аридні райони - недоліком вологи або занадто високими температурами.

Знання людиною лімітуючих факторів для того чи іншого виду організмів дозволяє, змінюючи умови довкілля, або придушувати, або стимулювати його розвиток.

Умови життя та умови існування.Комплекс факторів, під дією яких здійснюються всі основні життєві процеси організмів, включаючи нормальний розвиток та розмноження, називається умовами життя. Умови, в яких не відбувається розмноження, називаються умов існування.

Загальні закономірності дії екологічних факторів

У зв'язку з надзвичайним розмаїттям екологічних чинників різні види організмів, відчуваючи їх вплив, відповідають нього по-різному, проте, можна виявити ряд загальних законів (закономірностей) дії екологічних чинників. Зупинимося на деяких із них.

1. Закон оптимуму виявляється у тому, що будь-який екологічний чинник має межі позитивного впливу живі організми.

Сила впливу екологічних чинників змінюється. Лише у певних місцях планети значення деяких із них більш менш постійні (константні). Наприклад: на дні океанів, у глибинах печер порівняно постійні температурний та водний режими, режим освітлення.

Розглянемо дію закону оптимуму на конкретному прикладі: тварини та рослини погано переносять і сильну спеку, і сильні морози, оптимальними для них є середні температури – так звана зона оптимуму. Чим сильніше відхилення від оптимуму, тим більше цей екологічний чинник пригнічує життєдіяльність організму. Ця зона має назву зони песимуму. У ній є критичні точки - "максимальне значення фактора" та "мінімальне значення фактора"; за їх межами настає загибель організмів. Відстань між мінімальним та максимальним значеннями фактора називають екологічною валентністю чи толерантністю організму (рис. 1).

Приклад прояву цього закону: яйця аскарид розвиваються при t ° = 12-36 °, а оптимальною для їх розвитку є t ° = 30 °. Тобто екологічна толерантність аскарид за температурним режимом становить від 12 ° до 36 °.

За характером толерантності такі види:

-еврібіонтні- що мають широку екологічну валентність по відношенню до абіотичних факторів середовища; поділяються на евритермні (що виносять значні коливання температур), еврибатні (що виносять широкий діапазон показників тиску), евригалінні (що виносять різний ступінь засоленості середовища).
-стенобіонтні- нездатні переносити значні коливання прояву фактора (наприклад, стенотермними є білі ведмеді, ластоногі ссавці, які мешкають при низькому температурному режимі).
2. Закон екологічної індивідуальності видівбув сформульований 1924 р. російським ботаніком Л.Г. Раменським: екологічні спектри (толерантність) різних видів не збігаються, кожен вид специфічний за своїми екологічними можливостями. Ілюстрацією зазначеного закону може бути рис. 2.
3. Закон обмежуючого (лімітуючого) фактораговорить, що найбільш значущий для організму той фактор, який найбільше відхиляється від оптимального значення. Закон було встановлено 1905 р. англійським вченим Блеккером.

Саме від цього мінімально (або максимально) представленого в даний конкретний момент екологічного фактора залежить виживання організму. В інші часи обмежують можуть бути інші фактори. Протягом життя особини видів зустрічаються з різними обмеженнями своєї життєдіяльності. Так, фактором, що обмежує поширення оленів, є глибина снігового покриву; метелики озимої совки (шкідника овочевих та зернових культур) – зимова температура тощо.

Цей закон враховується у практиці сільського господарства. Німецький хімік Ю. Лібіх встановив, що продуктивність культурних рослин, насамперед, залежить від тієї поживної речовини (мінерального елемента), яка представлена у ґрунті найслабше. Наприклад, якщо фосфору у ґрунті міститься лише 20% від необхідної норми, а кальцію - 50%, то обмежуючим фактором буде нестача фосфору; необхідно, в першу чергу, внести в ґрунт саме добрива, що містять фосфор.

Це правило Ю. Лібіх назвав « правилом мінімуму», оскільки вивчав вплив недостатніх доз добрив. Пізніше з'ясувалося, що надлишок мінеральних солей у нирці також знижує врожайність, тому що при цьому порушується здатність коренів всмоктувати розчини солей.

Обмежуючі чинники середовища визначають географічний ареал виду. Природа цих чинників може бути різною. Так, просування виду на північ може лімітуватися недоліком тепла, в аридні райони - недоліком вологи або надто високими температурами. Обмежуючим поширення чинником можуть бути і біотичні відносини, наприклад зайнятість території сильнішим конкурентом чи брак запилювачів рослин. Так, запилення інжиру повністю залежить від єдиного виду комах - оси Blastophaga psenes. Батьківщина цього дерева – Середземномор'я. Завезений до Каліфорнії інжир не плодоносив доти, поки туди не завезли ос-запилювачів. Поширення бобових в Арктиці обмежується розподілом джмелів, що запилюють їх. На острові Діксон, де немає джмелів, не зустрічаються і бобові, хоча за температурними умовами існування там цих рослин ще допустиме.

Щоб визначити, чи зможе вид існувати в даному географічному районі, потрібно в першу чергу з'ясувати, чи не виходять будь-які фактори середовища за межі його екологічної валентності, особливо в найбільш уразливий період розвитку.

Виявлення обмежуючих чинників дуже важливе у практиці сільського господарства, оскільки, спрямувавши основні зусилля з їхньої усунення, можна швидко і ефективно підвищити врожайність рослин чи продуктивність тварин. Так, на сильно кислих ґрунтах урожай пшениці можна дещо збільшити, застосовуючи різні агрономічні дії, але найкращий ефект буде отриманий тільки в результаті вапнування, яке зніме дії кислотності, що обмежують дії. Знання обмежуючих факторів, таким чином, є ключем до управління життєдіяльністю організмів. У різні періоди життя особин обмежують виступають різні чинники середовища, тому потрібно вміле і постійне регулювання умов життя рослин і тварин, що вирощуються.

4. Закон неоднозначної дії: дія кожного екологічного фактора неоднозначна на різних стадіях розвитку організму. Прикладами її прояви можуть бути такі дані:
- - для розвитку пуголовків вода життєво необхідна, а для дорослої жаби вона не є життєво важливою умовою;
- - критична мінімальна температура для дорослих особин метелика вогневки млинового = -22 °, а для гусениць метелика цього виду критичного є t = -7 °.

Кожен фактор неоднаково впливає різні функції організму. Оптимум для одних процесів може бути песимумом для інших. Так, температура повітря від +40 до +45 ° С у холоднокровних тварин сильно збільшує швидкість обмінних процесів в організмі, але гальмує рухову активність, і тварини впадають у теплове заціпеніння. Для багатьох риб температура води, оптимальна для дозрівання статевих продуктів, є несприятливою для ікрометання, яке відбувається при іншому температурному інтервалі.

5. Закон про прямі та непрямі фактори: екологічні фактори впливу на організми ділять на прямі та непрямі.

Прямі екологічні чинники діють на організми безпосередньо, прямо (вітер, дощ чи сніг, склад мінеральних компонентів ґрунту тощо).

Непрямі екологічні чинники діють опосередковано, перерозподіляючи прямі чинники. Наприклад: рельєф (непрямий фактор) «перерозподіляє» дію таких прямих факторів, як вітер, опади, поживні речовини; фізичні властивості ґрунту (механічний склад, вологоємність та ін) як непрямі фактори «перерозподіляють» дію прямих факторів – хімічних властивостей.

6. Закон взаємодії екологічних факторів: оптимальна зона та межі витривалості організмів стосовно будь-якого фактора можуть зміщуватися залежно від того, у поєднанні з якими іншими факторами здійснюється вплив.

Так, спеку легше переносити у сухому, а не у вологому повітрі; мороз гірше переноситься у поєднанні з вітряною погодою тощо.

Цю закономірність враховують у сільськогосподарській практиці підтримки оптимальних умов життєдіяльності культурних рослин. Наприклад, при загрозі заморозків на ґрунті, що трапляються у середній смузі навіть у травні, рослини на ніч рясно поливають.

7. Закон толерантності У. Шелфолда.

Найбільш повно і в найбільш загальному вигляді всю складність екологічних факторів на організм відображає закон толерантності: відсутність або неможливість процвітання визначається недоліком (у якісному чи кількісному відношенні) або, навпаки, надлишком будь-якого з ряду факторів, рівень яких може виявитися близьким до меж, що переноситься даним організмом . Ці дві межі називають межами толерантності.

Щодо дії одного чинника можна проілюструвати цей закон так: якийсь організм здатний існувати при температурі від -5 до 25 про З, тобто. діапазон його толерантності лежить у межах цих температур. Організми, для життя яких потрібні умови, обмежені вузьким діапазоном толерантності по величині температури, називають стенотермними, а здатних жити в широкому діапазоні температур - евритермальними.

Подібно до температури діють і інші лімітуючі фактори, а організми по відношенню до характеру їх впливу називають, відповідно, стенобіонтами та еврибіонтами. Наприклад, кажуть: організм стенобіотен по відношенню до вологості, або, еврібіонтен до кліматичних факторів. Організми, еврибіонтні до основних кліматичних чинників, найпоширеніші Землі.

Діапазон толерантності організму не залишається постійним - він, наприклад, звужується, якщо якийсь із факторів близький до якоїсь межі, або при розмноженні організму, коли багато факторів стають лімітуючими. Отже, характер дії екологічних чинників за певних умов може змінюватися, тобто. він може бути, а може і не бути лімітуючим.

закон екологічний валентність неоднозначний

бібліографічний список

1. Коробкін В.І., Предельський Л.В. Екологія. Вид. 5-те. - Ростов н/Д: вид-во "Фенікс", 2003. - 576 с.
2. Дмитрієва Є.А. Екологія: навчальний посібник. - Ярославль: Вид-во ЯДПУ ім. К.Д. Ушинського, 2006. – 172 с.
3. Чернова Н.М. Загальна екологія: підручник для студентів педагогічних вишів. – М.: Дрофа, 2004. – 416 с.: іл.
4. Новіков Ю.В. Екологія, довкілля та людина: навчальний посібник для вузів. - М: Агентство «Фаїр», 1998.

Загальні закономірності впливу екологічних чинників на живі організми (основні екологічні закони)

Серед усього різноманіття екологічних факторів немає таких, які діяли б на живі організми однаково. Однак при цьому екологи вже давно виділяють загальні закономірності, за якими фактори впливають на організми.

Чинники самі собою ніяк не діють. За своєю природою вони змінні і мають певну шкалу вимірювання: температуру вимірюють у градусах, вологість – у відсотках водяної пари, освітленість – у люксах, солоність у промілі, тиск – у мілібарах, кислотність ґрунту (води) – водневим показником тощо. Саме це наголошує на тому, що фактор діє з певною силою, кількість якого можна виміряти.

Закон оптимуму.

Будь-який екологічний фактор може сприйматися організмом позитивно та негативно, залежно від дози. Найбільш сприятлива доза екологічного фактора, під дією якої вид (або організм) виявляє максимум життєдіяльності, є оптимальною дозою.Екологи вже давно зазначили, що кожному організму властива своя оптимальна доза тієї чи іншої чинника.У цьому полягає один із аксіоматичних законів екології - закон оптимуму.

Вивчати оптимальні дози екологічних чинників тих чи інших видів організмів можна різними методами: спостереженням і експериментально. Доказом наявності оптимальних умов існування організмів є їхнє інтенсивне зростання та розмноження в максимальній кількості. Вимірюючи ті чи інші дози факторів та зіставляючи їх із проявом життєдіяльності організмів, можна емпірично встановити оптимум певних факторів.

Закон Шелфорда та межі толерантності.

Хоча оптимальні дози фактора є найбільш сприятливими для організмів, проте не завжди всі організми мають можливість споживати екологічні фактори саме в оптимальних дозах. Таким чином, деякі фактори можуть бути для них і несприятливими, проте організми повинні вижити і в цих умовах.

Вивченням дії несприятливих доз екологічних чинників на організми займався У. Шелфорд (1913). Було показано, що у кожного живого організму щодо будь-якого фактора існують свої межі витривалості – мінімальна та максимальна, між якими знаходиться екологічний оптимум (рис. 1.2.1). За межами витривалості організми що неспроможні сприймати екологічний чинник. Ці межі є летальними точками. Існування організмів поза ними неможливе. Між оптимальними та летальними дозами екологічного фактора розміщуються зони песимуму- Пригнічення життєдіяльності організмів. Організми можуть існувати в умовах песимуму, але повністю не виявляють своєї життєдіяльності (погано ростуть, не розмножуються та ін.). З часу встановлення закону Шелфорда минулобагато часу, протягом якого зібралося багато даних про толерантність видів. Виходячи з цих матеріалів, екологи на сьогодні сформулювали низку положень, що доповнюють закон толерантності.

Було показано, що організми можуть мати широкий діапазон толерантності щодо одного фактора та водночас вузький щодо іншого. Такий принцип, коли ступінь стійкості до будь-якого фактора не означає такої ж стійкості до інших факторів, відомий під назвою Закон щодо незалежної адаптації.Таким чином, організми, які витримують значні зміни температури, зовсім не обов'язково повинні бути добре пристосовані до широких коливань фактора вологості або солоності.

Рис. 1.2.1. в

Організми, що мають широкий діапазон толерантності до багатьох факторів, як правило, найбільш поширені.

Якщо умови по одному якомусь фактору не оптимальні для виду, то за таких причин може звузитися зона витривалості інших екологічних факторів. Наприклад, відомо, що недолік азоту у ґрунті знижує посухостійкість злаків.

Період розмноження є критичним для організмів. Деякі чинники у період стають для організмів більш впливовими. Зона толерантності для особин, що розмножуються, насіння, яєць, ембріонів, проростків, личинок тощо, вже, ніж для тих особин, які не розмножуються. Наприклад, морські лососеві риби заходять у річки на нерест у зв'язку з тим, що їхня ікра та личинки риб не переносять солоності морської води. Тобто несприятлива дія фактора може виявлятися не на всіх стадіях розвитку організму, а лише на певних, коли вразливість щодо фактора є найбільшою. Ця особливість лежить в основі правила А. Тіннемана (1926) - той із необхідних чинників довкілля визначає щільність популяції певного виду, діє стадію розвитку цього організму, якій властива найбільша вразливість.

Природно, що зони толерантності у різних організмів до різних факторів відрізнятимуться. Порівнюючи організми, можна назвати серед них таких, які мають широку витривалість до багатьох чинників. в екології прийнято називати єврібіонтами.І навпаки, на противагу першим, виділяють організми, у яких витривалість екологічних факторів досить низька – вони пристосувалися до вузьких доз факторів. Останніх називають стенобіонтами.

Наприклад, антарктична риба строкатим трематом здатна переносити коливання температури води в досить вузьких межах від -2°С до +2°С. Це крайній випадок стенобіонтності. Риба не здатна жити за температур, що виходять за вказані межі. А ось більшість наших озерних та ставкових риб здатні переносити температури від 3-4°С до 20-25°С. Вони є єврибіонтами.

Глибоководні (абісальні) риби є також стенобіонтами, але щодо температури та тиску.

Птахи, які утворюють пташині базари на скелях північних морів, у гніздовий період виявляють себе як стенобіонтні організми. Для своїх гнізд вони вибирають прямовисні скелі і тільки тут розмножуються.

Екологічна валентність.

Широка або вузька зона витривалості (толерантності) організму до будь-якого окремого фактора чи всієї сукупності факторів дає можливість стверджувати про його. пластичність,або екологічну валентністьВигляд вважається екологічно більш пристосованим, наприклад, до температури, якщо його зона толерантності щодо цього фактора буде досить широкою, тобто якщо вона буде єврибіонтом. Про такий вид говорять, що він є пластичним або має високу екологічну валентність. Зрозуміло, що стенобіонтні організми – менш пластичні, бо мають низьку екологічну валентність.

Організми з високою екологічною валентністю зазвичай легко пристосовуються до більшості умов існування. Це відбивається на їх поширенні та чисельності. Так, розрізняють космополітіві убіквістгв.До перших відносять види, які поширені майже по всій земній кулі, але в тому середовищі, що їм властиво. Типовим космополітом серед рослин є кульбаба, а серед тварин - сіра щур. Вони трапляються на всіх континентах. Убіквісти теж мають глобальне поширення, але вони населяють будь-яке середовище із різноманітними умовами життя. Наприклад, вовк живе у хвойних та листяних лісах, у степах, горах та в тундрі.

Види, які мають широке поширення та високу чисельність, вважаються біологічно прогресивними.

Вузько спеціалізовані види ніколи не мали широкого поширення та високої чисельності. їх не можна зарахувати до біологічно прогресивних, однак вони існують у своїх власних умовах, у яких у них немає конкурентів, а якщо і знайдеться претендент, то вузько пристосовані види завжди матимуть перевагу і тому залишаться переможцями. Тут діє правило прогресуючої спеціалізації,яке було сформульовано у 1876 р. ПІ. Депере. Відповідно до цього правила, вид або група видів, що стали на шлях спеціалізації, у подальшому своєму розвитку поглиблюватимуть свою спеціалізацію та вдосконалюватимуть пристосованість до певних умов життя.Це очевидно, бо вже спеціалізовані групи завжди будуть переможцями за умов, до яких вони пристосувалися, і з кожним новим еволюційним кроком будуть дедалі більш спеціалізованими. Наприклад, навряд чи знайдуться конкуренти кажанам, які панують у нічному небі, кротам, які ведуть підземний спосіб життя.

Отже, одне, що загрожує існуванню таких видів, - зміни екологічних умов середовища. Будь-які серйозні порушення довкілля можуть стати для вузько спеціалізованих видів трагічними. Так, для шуліки-слимакоїда це часте осушення боліт Еверглейдсу, внаслідок чого зникають равлики – основна їжа цих хижих птахів.

Пряма та опосередкована дія факторів.

Більшість факторів, ретельно вивчали та вивчають екологи, мають пряму дію на організм. Це не дивно, бо саме через миттєву чи найближчу реакцію на дію фактора можна будувати висновки про характер його дії.

Але в природі рідко коли трапляються такі умови, за яких може змінюватись лише один фактор. Тому, начебто, просте вивчення у польових умовах дії тієї чи іншої чинника будь-коли дає адекватних результатів. Дослідникам важко уникнути дії інших факторів і провести "чистий" польовий досвід.

Навіть за умови, що досліднику вдалося зробити "чистий" експеримент, йому треба бути впевненим, що в цьому випадку не проявляється ефект. закон неоднозначного впливу чинника різні функції), саме: кожен екологічний чинник неоднаково впливає різні функції організму - оптимум одних процесів може стати песимумом інших.

Наприклад, ряд несприятливих умов літнього сезону (недостатня кількість сонячних днів, дощова погода, відносно низькі температури і т.д.) мало впливають на життя таких птахів, як сови. тепловіддачі). Але за таких чинників населення цих нічних хижих птахів нічого очікувати оптимальних умовах, їх чисельність за літній сезон може лише збільшитися, а й зменшитися. Прямий вплив несприятливих погодних факторів сови переносять відносно легко, ніж несприятливі умови забезпеченості їжею. Погодні умови негативно вплинули на вегетацію рослин та на популяції мишоподібних гризунів (не було врожаю злакових). Сезон виявився несприятливим для мишей, а сови, які переважно харчуються ними, страждали від нестачі їжі для себе та своїх пташенят. Так, через низку інших факторів через деякий час відчувається вплив найголовніших факторів, які безпосередньо не мають жодної дії.

Сукупна дія екологічних факторів.

Навколишнє середовище, в якому живуть організми, є сукупність різних екологічних факторів, які ще й до того проявляються у різних дозах. Важко уявити, щоб організм сприймав кожен фактор окремо. У природі організм реагує на дію всієї сукупності факторів. Так само і ми, читаючи зараз цю книгу, мимоволі сприймаємо сукупність тих чинників середовища, які діють на нас. Ми не усвідомлюємо, що знаходимося в певних температурних умовах, в умовах вологості, земного тяжіння, електромагнітного поля Землі, освітленості, певного хімічного складу повітря, шуму та ін. На нас діє одразу велика кількість факторів. Якщо ми вибрали хороші умови для читання книги, то й на дію факторів ми не звертатимемо уваги. А уявіть собі, що в цей момент один з факторів різко змінився і став недостатнім (нехай стало темно) або дуже почав діяти на нас (наприклад, стало в кімнаті дуже жарко або шумно). Тоді вже ми інакше реагуватимемо на весь комплекс факторів, які нас оточують. Хоча більшість факторів впливатимуть у оптимальних дозах, це вже нас не задовольнятиме. Отже, комплексне дію екологічних чинників перестав бути простою сумою дії кожного їх. У різних випадках одні фактори можуть посилювати сприйняття інших (Констеляція факторів),а то й послаблювати їхню дію (Лімітує дію факторів).

Тривала сукупна дія екологічних факторів викликає в організмів певні пристрої і навіть анатомо-морфологічні зміни в будові тіла. Поєднання лише двох основних факторів вологості та температури, та ще й різних доз, визначає на суші у глобальних масштабах різні типи клімату, що, своєю чергою, формує певну рослинність, ландшафти.

Маючи елементарні знання з природознавства можна здогадатися, що в умовах низьких температур та високої вологості формується зона тундри, при високих вологості та температурі – зона вологих тропічних лісів, за високої температури та низької вологості – зона пустель.

Попарне поєднання інших факторів та їх тривала дія на організми може викликати певні анатомо-морфологічні зміни в організмах. Так, наприклад, було помічено, що у риб (оселедець, тріска та ін), які мешкають у водоймах з високою солоністю та низькими температурами зростає кількість хребців (у хвостовій частині скелета); це служить пристосуванням до рухів у більш щільному середовищі (Правило Жордана).

Є також інші узагальнення щодо комплексної тривалої дії факторів на організми у глобальних масштабах. Вони відомі як зоогеографічні правила, чи закони.

Правило Глогера(1833) стверджує, що географічні раси тварин, які мешкають у теплих і вологих зонах, мають більш інтенсивну пігментацію тіла (найчастіше чорну або темно-коричневу), ніж мешканці холодних і сухих регіонів (світле або біле забарвлення).

Правило Гессезазначає, що особини популяцій тварин у північних районах характеризуються щодо більшої масою серця проти особинами південних місць.

Як було зазначено, чинники будь-коли діють на організм окремо друг від друга та його сукупне дію будь-коли є простою сумою дії кожного їх. Часто трапляється так, що за сукупної дії факторів дія кожного може посилитися. Відомо, що великі морози в суху погоду переносяться легше, ніж невеликі у вологу погоду. Так само відчуття холоду буде більшим під час теплого літнього дощу, але за наявності вітру, ніж у безвітряну погоду. Спека важче переноситься при підвищеній вологості повітря, ніж сухому повітрі.

Лімітують фактори. Закон Лібіха.

Протилежним ефектом сукупної дії факторів є обмеження сприйняття одних факторів через інші. Це явище було відкрито 1840 року німецьким агрохіміком Ю. Лібіхом. Вивчаючи умови, за яких можна досягти високих урожаїв зернових культур, Лібіх показав, що від речовини, концентрація якої знаходиться в мінімумі, залежать зростання рослин, величина та стійкість їх урожаю. Тобто Ю. Лібіх встановив, що врожай зерна часто лімітується не тими поживними речовинами, які потрібні у великих кількостях, такими, як, наприклад, двоокис вуглецю, азоту та вода, а тими, які потрібні у малих кількостях (наприклад, бор), та яких мало. Цей принцип отримав назву Закону мінімуму Лібіха: стійкість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб.

Встановлений експериментально на рослинах закон Лібіха надалі став застосовуватися ширше. Деякі автори розширили коло факторів, які можуть лімітувати біологічні процеси в природі, і до поживних речовин віднесли ряд інших факторів, як, наприклад, температуру та час.

Практика показала, що для успішного застосування закону Лібіха до нього треба додати два допоміжні принципи.

Перший – обмежувальний; закон Лібіха може бути застосований лише за умов стаціонарного стану, тобто. коли надходження енергії та речовин збалансовано з їх відпливом.

Інший допоміжний принцип стосується взаємозамінних факторів. Так, висока концентрація чи доступність якоїсь речовини чи дія іншого чинника може змінити споживання мінімальної поживної речовини. Іноді трапляється так, що організм здатний замінити речовину, якої не вистачає, на іншу, хімічно близьку та досить представлену у навколишньому середовищі. Цей принцип ліг в основу Закон компенсації факторів (Закон взаємозамінності факторів),ще відомий під ім'ям автора Є. Рюбеля з 1930 р. Так, молюски, які живуть у місцях, де багато стронцію, частково використовують його для побудови своїх стулок (черепашки) при дефіциті кальцію. Недостатня освітленість теплиці може бути компенсована або збільшенням концентрації двоокису вуглецю, або стимулювальною дією деяких біологічно активних речовин (напр., гіберелінів – стимуляторів росту).

Але при цьому не варто забувати про існування Закон незамінності фундаментальних факторів (абоЗакону Вільямса, 1949). Відповідно до ньогоповна відсутність у навколишньому середовищі фундаментальних екологічних факторів (світла, води, двоокису вуглецю, поживних речовин) не може бути замінено (компенсовано) іншими факторами.

Лімітуючим (обмежуючим) фактором, як з'ясувалося надалі, може бути не тільки той, який знаходиться в мінімумі, а навіть те, що є надлишком (верхня доза толерантності). І мінімальна, і максимальна дози якогось фактора (межі толерантності) обмежують сприйняття оптимальних доз інших факторів. Тобто будь-який дискомфортний фактор не сприяє нормальному сприйняттю інших оптимальних факторів.

Отже, Закон толерантності (закон Шелфорда) можна визначити так: лімітуючим (обмежуючим) фактором процвітання організму може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності) організму до цього фактора.

Однак при цьому слід враховувати ще один етап вивчення сукупного впливу факторів. У 1909 році німецький агрохімік та фізіолог рослин А. Мітчерліх провів після Лібіха низку дослідів і показав, що кількість врожаю залежить не тільки від будь-якого одного (нехай навіть лімітуючого) фактора, але від усієї сукупності факторів, що діють одночасно.Ця закономірність була названа Законом ефективності факторів, Однак у 1918 року Б. Бауле перейменував їх у Закон сукупної дії природних факторів (тому іноді його називають Законом Мітчерліха-Баулі). Отже, встановлено, що у природі один екологічний чинник може діяти інший. Тому успіх виду у навколишньому середовищі залежить від взаємодії факторів. Наприклад, підвищена температура сприяє більшому випаровуванню вологи, а зменшення освітленості призводить до зниження потреб рослин у цинку та ін. Цей закон може розглядатися як поправка до закону мінімуму Лібіха.

Організми підтримують із середовищем певну рівновагу за допомогою саморегуляції. Здатність організмів (популяцій, екосистем) підтримувати свої властивості певному, досить стабільному рівні називають гомеостазом.

Отже, присутність і процвітання певного виду серед існування обумовлена його взаємодією з цілим комплексом екологічних факторів. Недостатня чи надмірна інтенсивність дії будь-якого з них унеможливлюють процвітання і саме існування окремих видів.

Біотичні фактори.

Біотичні чинники - це сукупність впливів життєдіяльності одних організмів на життєдіяльність інших, і навіть на неживу природу.

Класифікація біотичних взаємодій:

1. Нейтралізм - жодна популяція впливає іншу.

2. Конкуренція - це використання ресурсів (їжі, води, світла, простору) одним організмом, який тим самим зменшує доступність цього ресурсу для іншого організму.

Конкуренція буває внутрішньовидова та міжвидова. Якщо чисельність популяції невелика, то внутрішньовидова конкуренція виражена слабо і ресурси є удосталь. При високій щільності популяції інтенсивна внутрішньовидова конкуренція знижує наявність ресурсів рівня, стримує подальше зростання, цим регулюється чисельність популяції.

Міжвидова конкуренція - взаємодія між популяціями, що несприятливо позначається з їхньої зростанні і виживання. При завезенні до Великобританії з Північної Америки каролінської білки зменшилася чисельність звичайної білки, т.к. каролінська білка виявилася більш конкурентоспроможною.

Конкуренція буває пряма та непряма.

Пряма - це внутрішньовидова конкуренція, пов'язана з боротьбою за місце проживання, зокрема захист індивідуальних ділянок у птахів або тварин, що виражається у прямих зіткненнях. При нестачі ресурсів можливе поїдання тварин особин свого виду (вовки, рисі, хижі клопи, павуки, щури, щука, окунь і т.д.)

Непряма - між чагарниками та трав'янистими рослинами у Каліфорнії. Той вид, який влаштувався першим, виключає інший тип. Трави, що швидко ростуть, з глибоким корінням знижували вміст вологи в грунті до рівня непридатного для чагарників. А високий чагарник затіняв трави, не даючи їм виростати через нестачу світла.

Усередині хазяїна. Віруси, бактерії, примітивні гриби – рослини. Глисти – тварини. Висока плодючість. Не спричиняють загибелі господаря, але пригнічують процеси життєдіяльності.

4. Хижацтво - поїдання одного організму (жертви) іншим організмом (хижаком).

Хижаки можуть поїдати травоїдних тварин, а також слабких хижаків. Хижаки мають широкий спектр харчування, легко перемикаються з одного видобутку на інший більш доступний.

Хижаки часто нападають на слабкі жертви. Норка знищує хворих і старих ондатр, але в дорослих особин не нападає.

Підтримується екологічна рівновага між популяціями жертва-хижака.

5. Симбіоз - співжиття двох організмів різних видів при якому організми приносять один одному користь. За рівнем партнерства симбіоз буває:

Комменсалізм – один організм харчується за рахунок іншого, не завдаючи йому шкоди. Рак – актинія. Актин прикріплюється до раковини, захищаючи його від ворогів, і харчується залишками їжі.

Мутуалізм - обидва організми отримують користь, у своїй вони можуть існувати друг без друга. Лишайник – гриб + водорість. Гриб захищає водорості, а водорості годують його.

У природних умовах один вид не спричинить знищення іншого виду.

Загальні закономірності дії екологічних факторів

Розглянемо дію закону оптимуму на конкретному прикладі: тварини та рослини погано переносять і сильну спеку, і сильні морози, оптимальними для них є середні температури – так звана зона оптимуму. Чим сильніше відхилення від оптимуму, тим більше цей екологічний чинник пригнічує життєдіяльність організму. Ця зона зветься зони песимуму. У ній є критичні точки - "максимальне значення фактора" та "мінімальне значення фактора"; за їх межами настає загибель організмів. Відстань між мінімальним та максимальним значеннями фактора називають екологічною валентністю чи толерантністю організму (рис. 1).

За характером толерантності такі види:

Еврібіонтні - мають широку екологічну валентність по відношенню до абіотичних факторів середовища; поділяються на евритермні (що виносять значні коливання температур), еврибатні (що виносять широкий діапазон показників тиску), евригалінні (що виносять різний ступінь засоленості середовища).

Стенобіонтні – нездатні переносити значні коливання прояву фактора (наприклад, стенотермними є білі ведмеді, ластоногі ссавці, що мешкають при низькому температурному режимі).

2. Закон екологічної індивідуальності видів було сформульовано 1924 р. російським ботаніком Л.Г. Раменським: екологічні спектри (толерантність) різних видів не збігаються, кожен вид специфічний за своїми екологічними можливостями. Ілюстрацією зазначеного закону може бути рис. 2.

3. Закон обмежуючого (лімітуючого) чинника свідчить, що найбільш значущий організму той чинник, який найбільше відхиляється від оптимального його значення. Закон було встановлено 1905 р. англійським вченим Блеккером.

Це правило Ю. Лібіх назвав "правилом мінімуму", оскільки вивчав вплив недостатніх доз добрив. Пізніше з'ясувалося, що надлишок мінеральних солей у нирці також знижує врожайність, тому що при цьому порушується здатність коренів всмоктувати розчини солей.

4. Закон неоднозначної дії: дія кожного екологічного фактора неоднозначна на різних стадіях розвитку організму. Прикладами її прояви можуть бути такі дані:

Для розвитку пуголовків вода життєво необхідна, а для дорослої жаби вона не є життєво важливою умовою;

Критична мінімальна температура для дорослих особин метелика вогневки млинового = -22 °, а для гусениць метелика цього виду критичного є t = -7 °.

5. Закон про прямі та непрямі фактори: екологічні фактори впливу на організми ділять на прямі та непрямі.

6. Закон взаємодії екологічних факторів: оптимальна зона та межі витривалості організмів стосовно будь-якого фактора можуть зміщуватися залежно від того, у поєднанні з якими іншими факторами здійснюється вплив.

7. Закон толерантності У. Шелфолда.

Щодо дії одного чинника можна проілюструвати цей закон так: певний організм здатний існувати за нормальної температури від -5оС до 25оС, тобто. діапазон його толерантності лежить у межах цих температур. Організми, для життя яких потрібні умови, обмежені вузьким діапазоном толерантності по величині температури, називають стенотермними, а здатних жити в широкому діапазоні температур - евритермальними.

9. Класифікація живих організмівза характером харчування (автотрофи, гетеротрофи, міксотрофи); за способом добування їжі. Життєві форми рослин (фанерофіти, хамефіти, криптофіти та ін). Життєві форми тварин. Класифікація організмів за участю в біологічному кругообігу (продуценти, консументи, редуценти).

Сучасні уявлення про популяції рослин та тварин. Класифікація та структура популяцій. Динаміка популяцій.

Певні типи зовнішньої будови, що виникли як пристосування до екологічних умов проживання, називають життєвими формами організмів.

Серед пристосувань організмів до умов середовища, що виникли в результаті еволюції, найбільш наочними можна вважати пристосування (адаптації), що виявляються особливостями зовнішньої будови рослин і тварин. Їх називають морфологічними (від грец. Морфе? Форма). Певні типи зовнішньої будови, що виникли як пристосування до екологічних умов проживання, називають життєвими формами організмів.

Життєві форми у рослин та тварин дуже різноманітні. Вони виділяються за сукупністю ознак будови та способу життя. Так, найпоширеніші життєві форми рослин? дерева, чагарники, трави. Останні поділяються на водні та наземні, серед яких, у свою чергу, також виділяються різноманітні форми. Яскраві приклади пристосувань до суворих умов середовища дають такі життєві форми рослин, як сукуленти (в посушливому кліматі), ліани (при нестачі світла), стланіки та рослини-подушки (у тундрах, високогір'ях з низькою температурою та сухістю при сильних вітрах).

Життєві форми тварин виділяються за різними ознаками для різних систематичних груп. Так, для звірів одними з основних ознак для виділення життєвих форм, крім довкілля, вважаються способи пересування (ходьба, біг, стрибки, плавання, повзання). Характерними рисами зовнішньої будови наземних стрибунів, наприклад, є довгі задні кінцівки із сильно розвиненою мускулатурою стегон, довгий хвіст, коротка шия. До них відносяться зазвичай жителі відкритих просторів: азіатські тушканчики, австралійські кенгуру, африканські стрибунці та інші ссавці, що стрибають, що живуть на різних континентах.

Життєві форми птахів розрізняють за типом їх місцеперебування та способом добування їжі, а в риб? в основному формою тіла. Життєві форми мешканців водойм також виділяють за типом їх місцепроживання. Так, у водній товщі дрібні організми утворюють планктон (від грецьк. планктос? блукаючий), тобто сукупність організмів, що живуть у зваженому стані та нездатних протистояти течіям. Мешканці ґрунту утворюють бентос (від грец. бентос? Глибина). До окремих життєвих форм належать організми, що живуть біля поверхневої плівки води або на різних твердих субстратах.

Подібні життєві форми виникли в результаті еволюції, що відбувається в подібних екологічних умовах у систематично різних організмів: наприклад, кенгуру та тушканчики, дельфіни та риби, птиці та кажани, черв'яки та змії тощо.

Не можна вважати, що, зазнавши низку глибоких змін у процесі еволюції і досягнувши великої різноманітності, жива природа застигла в незмінному вигляді. Вона продовжує змінюватись. І ця здатність організмів до зміни є найважливішим фактором, що забезпечує відповідність між організмами та середовищем їхнього існування.

Популяція - сукупність особин одного виду, які займають певний ареал, вільно схрещуються один з одним, мають загальне походження, генетичну основу і тією чи іншою мірою ізольованих з інших популяцій цього виду.

Найважливіша властивість популяцій - самовідтворення. Навіть незважаючи на просторову роз'єднаність, популяції здатні необмежено довго підтримувати своє існування в даному місцепроживання. Вони є стійкими у часі та просторі угрупованнями особин одного виду. До зграйки риб або горобців не застосовується термін «популяція». Такі групи можуть легко розпадатися під впливом зовнішніх факторів або поєднуватися з іншими. Іншими словами, вони не здатні стійко відтворювати себе. Це під силу лише великим групам, що мають основні властивості виду і представлені всіма категоріями особин, що його складають. Такі, наприклад, всі особини окуня в озері чи всі сосни в лісовому масиві.

Очевидно, що набори умов у різних місцеперебуваннях можуть дещо відрізнятися. Під впливом різних умов окремих популяціях можуть виникати і накопичуватися властивості, що відрізняють їх друг від друга. Це може виявлятись у невеликих відхиленнях будови організмів, що належать до різних популяцій, їх фізіологічних показників (згадайте про явище акліматизації) інших характеристик. Таким чином, популяції, як і окремі організми, мають мінливість. Як і серед організмів, серед популяцій неможливо знайти двох цілком тотожних.

Мінливість, як ви знаєте, найважливіший чинник еволюції. Популяційна мінливість підвищує внутрішню різноманітність виду. Це, у свою чергу, підвищує стійкість виду до локальних (місцевих) змін умов життя, дозволяє йому проникати та закріплюватися в нових для себе умовах та районах. Можна сміливо сказати, що у формі популяцій збагачує вид, забезпечує його цілісність і постійне самопідтримання основних видових властивостей.

Популяції, що у різних ділянках видового ареалу (загальної області поширення виду), не живуть ізольовано. Вони взаємодіють із популяціями інших видів, утворюючи разом із ними біотичні спільноти? цілісні системи ще вищого рівня організації. У кожному співтоваристві населення цього виду відіграє відведену їй роль, займаючи певну екологічну нішу і разом із популяціями інших видів забезпечуючи стійке функціонування суспільства.

Екологи, які вивчають екологічні системи, розглядають популяції як їх основні елементи. Саме завдяки функціонуванню популяцій створюються умови, які б підтримці життя.

Чи не окремими організмами, саме популяціями визначається характер і рівень використання різних видів ресурсів. Від популяцій залежить кругообіг речовин, енергетичний обмін між живою та неживою природою. Спільна діяльність популяцій визначає багато важливих властивостей біотичних співтовариств та екологічних систем.

З сказаного можна дати ширше визначення популяції. Населення? відносно ізольована угруповання організмів одного виду, що має здатність до самопідтримання видових властивостей і виконує певну роль у співтоваристві живих організмів.

Популяція має як біологічними властивостями складових її організмів, а й власними, властиві лише цій групі особин загалом. Як і окремий організм, населення зростає, удосконалюється, підтримує сама себе. Однак групові властивості, наприклад розмаїтість, народжуваність, смертність, віковий склад, можуть характеризувати лише популяцію загалом і не застосовні до окремих її особин.

Складові популяцію організми пов'язані один з одним різними взаємовідносинами: вони спільно беруть участь у розмноженні, можуть конкурувати друг з одним за ті чи інші види ресурсів, можуть поїдати одне одного чи разом оборонятися від хижака. Внутрішні взаємини у популяціях дуже складні. Тому реакції окремих особин зміни тих чи інших екологічних чинників і популяційні реакції часто збігаються. Загибель окремих організмів (наприклад, від хижаків) може покращити якісний склад популяції (гинуть слабкі, залишаються сильні), підвищити її здатність до самопідтримання чисельності. Тут ми стикаємося з одним дуже важливим правилом, що застосовується до екологічних об'єктів, що складається з багатьох елементів, пов'язаних один з одним різними взаємовідносинами: про стан екологічного об'єкта (чи то населення, спільнота чи екосистема) не завжди можна судити за станом його окремих елементів.

Демографічні показники. Такі популяційні показники, як розмаїтість, народжуваність, смертність, віковий склад, називаються демографічними показниками. Знання їх дуже важливе розуміння законів, керуючих життям популяцій і передбачання які у них постійних змін.

Вивчення демографічних показників має велике практичного значення. Так, при заготівлі деревини дуже важливо знати швидкість відновлення лісу, щоб правильно планувати інтенсивність рубок. Деякі популяції тварин використовують для отримання цінної харчової або хутрової сировини. Вивчення інших популяцій (наприклад дрібних гризунів, серед яких циркулюють збудники небезпечних для людини захворювань) є важливим з медико-санітарної точки зору.

У всіх цих випадках нас насамперед цікавлять зміни популяції в цілому, передбачення цих змін та їх регулювання (наприклад, зниження чисельності шкідників сільськогосподарських угідь). Вкрай необхідним цього знання причин і швидкості популяційних змін, і навіть вміння вимірювати ці природні об'єкти.

11. 300 тис - 3 млн

Об'єктом вивчення демекології, чи популяційної екології, служить населення. Її визначають як групу організмів одного виду (всередині якої особи можуть обмінюватися генетичною інформацією), що займає конкретний простір і функціонує як частина біотичного співтовариства. Кожна особина популяції є носієм унікального адаптивного комплексу, але оскільки між членами популяції існує взаємодія, вся група загалом, тобто. Населення, впливає на властивості біотичного співтовариства. Можна сміливо сказати, що види, складові біотичне співтовариство, беруть участь у його життєдіяльності у вигляді популяцій.

Населення характеризується низкою ознак; єдиним їх носієм є група, але не особини у цій групі. Найважливіша якість популяції - щільність, тобто. число особин, що віднесено до деякої одиниці простору.

Основні підсумки огляду чинників, управляючих щільністю популяцій, може бути сформульовані як чотирьох висновків.

1. Фактори динаміки чисельності поділяються на модифікуючі та регулюючі. p align="justify"> Модифікуючі фактори можуть діяти прямо і побічно (наприклад, через зміну чисельності популяції хижака). Абіотичні фактори частіше мають модифікуючий вплив.

2. За характером реакцій на чинники динаміки чисельності слід розрізняти, з одного боку, рівноважні популяції та, з іншого - опортуністичні. Першим властиві низька плодючість, більша тривалість життя особин, низькі темпи відновлення популяції, відносна незалежність особин від кліматичних умов. Оппортуністичні популяції, навпаки, відрізняються високою плідністю особин, меншою тривалістю життя особин, часто більшим числом генерацій у році, більшою залежністю особин від кліматичних умов.

Регулювання чисельності рівноважних популяцій визначається переважно біотичними факторами. Серед них головним фактором часто виявляється внутрішньовидова конкуренція, як, наприклад, у птахів, які виборюють місця, зручні для гніздування.

Регуляція чисельності опортуністичних популяцій визначається переважно абіотичних факторів. За сприятливих кліматичних умов швидкий розвиток особин дозволяє їм розмножитися за короткий проміжок часу; до кінця сприятливого періоду спільна дія клімату, хижаків та хвороб швидко знижує чисельність популяції.

3. У районах із відносно стійким та сприятливим для розмноження кліматом основну роль відіграють біотичні фактори; у місцевостях із менш сприятливим кліматом і особливо з чітко вираженим зимовим періодом кліматичним чинникам належить визначальна роль.

4. Нарешті, стійкість популяцій залежить від рівня складності екосистеми. Чим складніша екосистема, що більше кількість взаємодіючих видів, то стійкіші популяції.

12. Спільнота – сукупність організмів всіх видів, що мешкають на певній території та взаємодіють один з одним.

Властивості

1) Видовий склад

2) Співвідношення видів за чисельністю

3) Види – масові, типові, рідкісні, одиничні.

4) Співвідношення видів за типом харчування: продуценти, консументи, травоїдні, хижаки, падальники, редуценти.

Подібна інформація.