Екологични фактори на околната среда. Фактори на околната среда Кои фактори на околната среда ограничават

Факторите на околната среда винаги действат върху организмите в комплекс. Освен това резултатът не е сумата от въздействието на няколко фактора, а има сложен процес на тяхното взаимодействие. В същото време жизнеспособността на организма се променя, възникват специфични адаптивни свойства, които му позволяват да оцелее при определени условия, да прехвърля колебанията в стойностите на различни фактори. Влиянието на факторите на околната среда върху тялото може да бъде представено като диаграма ().

Най -благоприятният интензитет на екологичния фактор за организма се нарича оптимален или оптимално.

Отклонението от оптималното действие на фактора води до потискане на жизнената дейност на организма.

Границата, отвъд която съществуването на организъм е невъзможно, се нарича граница на издръжливост.

Тези граници са различни за различните видове и дори за различните индивиди от един и същи вид. Например горните слоеве на атмосферата, термалните извори и ледената пустиня на Антарктида са извън границите на издръжливост за много организми.

Фактор на околната среда, който надхвърля границите на издръжливостта на организма, се нарича ограничаващо.

Той има горна и долна граница. Така че за рибите ограничаващият фактор е водата. Извън водната среда животът им е невъзможен. Спадът на температурата на водата под 0 ° C е долната граница, а покачването над 45 ° C е горна граница на издръжливост.

Схемата на действие на екологичния фактор върху тялото
По този начин оптималът отразява характеристиките на условията на местообитание на различни видове. В съответствие с нивото на най-благоприятните фактори, организмите се делят на топли и студолюбиви, влаголюбиви и устойчиви на суша, светлолюбиви и устойчиви на сянка, адаптирани към живота в солена и сладка вода и др. границата на издръжливост, колкото по -пластичен е организмът. Освен това границата на издръжливост по отношение на различни фактори на околната среда в организмите не е еднаква. Например, влаголюбивите растения могат да понасят големи температурни колебания, докато липсата на влага е разрушителна за тях. Тесно приспособените видове са по -малко пластични и имат малка граница на издръжливост, широко приспособените видове са по -пластични и имат широк спектър от колебания в факторите на околната среда. За рибите, живеещи в студените морета на Антарктида и Северния ледовит океан, допустимият температурен диапазон е 4–8 ° C. С повишаването на температурата (над 10 ° C) те спират да се движат и изпадат в термичен торпор. От друга страна, рибите в екваториални и умерени ширини понасят температурните колебания от 10 до 40 ° C. Топлокръвните животни имат по-широк диапазон на издръжливост. Например, арктическите лисици в тундрата могат да понасят температурни спадове от -50 до 30 ° C. Растенията в умерени географски ширини могат да издържат на температурни колебания от 60–80 ° C, докато тропическите растения имат много по -тесен температурен диапазон: 30–40 ° C. Взаимодействие на факторите на околната средасе крие във факта, че промяната в интензитета на един от тях може да стесни границата на издръжливост до друг фактор или, обратно, да я увеличи. Например, оптималната температура увеличава вашата толерантност към влага и недостиг на храна. Високата влажност значително намалява устойчивостта на организма към високи температури. Интензивността на въздействието на факторите на околната среда е право пропорционална на продължителността на това въздействие. Продължителното излагане на високи или ниски температури е вредно за много растения, докато растенията понасят краткотрайните падания нормално. Ограничаващите фактори за растенията са съставът на почвата, наличието на азот и други хранителни вещества в нея. Така че, детелината расте по -добре на почви, които са бедни на азот, а копривата - напротив. Намаляването на съдържанието на азот в почвата води до намаляване на устойчивостта на суша на зърнените култури. Растенията растат по -зле на солени почви, много видове изобщо не се вкореняват. По този начин адаптивността на организма към отделните фактори на околната среда е индивидуална и може да има както широк, така и тесен диапазон на издръжливост. Но ако количествената промяна на поне един от факторите надхвърли границата на издръжливост, тогава, въпреки факта, че други условия са благоприятни, тялото умира.

Наборът от фактори на околната среда (абиотични и биотични), които са необходими за съществуването на даден вид, се наричат екологична ниша.

Екологичната ниша характеризира начина на живот на организма, условията на неговото обитаване и хранене. За разлика от ниша, концепцията за местообитание обозначава територията, където живее един организъм, тоест неговия „адрес“. Например тревопасните жители на степите, кравата и кенгуруто, заемат една и съща екологична ниша, но имат различни местообитания. Напротив, обитателите на гората - катерица и лос, също свързани с тревопасни животни, заемат различни екологични ниши. Екологичната ниша винаги определя разпространението на организма и неговата роля в общността.

Лекция 5. Ограничаващи фактори

Различните фактори на околната среда имат различно значение за живите организми.

Необходима е определена комбинация от условия за живота на организмите. Ако всички условия на околната среда са благоприятни, с изключение на едно, то това условие става решаващо за живота на въпросния организъм.

Ограничаващи (ограничаващи) фактори - това е

1) всички фактори, които възпрепятстват растежа на популацията в екосистемата; 2) фактори на околната среда, чиято стойност значително се отклонява от оптималната.

При наличието на оптимални комбинации от много фактори, един ограничаващ фактор може да доведе до потискане и смърт на организмите. Например, топлолюбивите растения умират при отрицателни температури на въздуха, въпреки оптималното съдържание на хранителни вещества в почвата, оптимална влажност, осветеност и т.н. Ограничаващите фактори са незаменими, ако не взаимодействат с други фактори. Например, липсата на минерален азот в почвата не може да бъде компенсирана с излишък от калий или фосфор.

Ограничаващи фактори за сухоземните екосистеми:

Температура;

Хранителни вещества в почвата.

Ограничаващи фактори за водните екосистеми:

Температура;

Слънчева светлина;

Соленост.

Обикновено тези фактори си взаимодействат по такъв начин, че един процес е едновременно ограничен от няколко фактора и промяната на някой от тях води до ново равновесие. Например, увеличаването на наличността на храна и намаляването на хищническото налягане може да доведе до увеличаване на размера на популацията.

Примери за ограничаващи фактори са: изпъкнали твърди скали, ерозия на базовата линия, страни на долината и др.

По този начин факторът, ограничаващ разпространението на елени, е дълбочината на снежната покривка; пеперуди от зимната лъжичка (вредител по зеленчуци и зърнени култури) - зимна температура и др.

Концепцията за ограничаващи фактори се основава на два закона на екологията: законът на минимума и законът на толерантността.
В средата на 19 век немският учен-органичен химик Либих, изучавайки ефекта на различни микроелементи върху растежа на растенията, първи установява следното: растежът на растенията е ограничен до елемент, чиято концентрация и стойност са минимални , т.е. присъства в минимално количество. Образно, законът на минимума помага да се представи така наречената „цев на Либих“.

Това е цев с дървени летви с различна височина, както е показано на снимката. Ясно е, че без значение колко високи са другите ламели, можете да излеете вода в цевта точно толкова, колкото е височината на най -късите ламели. Така че ограничаващият фактор ограничава жизнената активност на организмите, въпреки нивото (дозата) на други фактори. Например, ако мая
поставени в студена вода, ниската температура ще се превърне в ограничаващ фактор за тяхното възпроизвеждане. Всяка домакиня знае това и затова оставя дрождите да "набъбнат" (и всъщност се размножават) в топла вода с достатъчно количество захар. Остава само да "променим" някои термини: нека височината на излятата вода да бъде някаква биологична или екологична функция (например добив), а височината на летвите ще показва степента на отклонение на дозата на един или друг фактор от оптималната.

Понастоящем законът на минимума на Либих се тълкува по -широко. Ограничаващият фактор може да бъде фактор, който е не само в дефицит, но и в излишък.

Факторът на околната среда играе ролята на ОГРАНИЧИТЕЛЕН ФАКТОР, ако този фактор е под критичното ниво или надвишава максимално допустимото ниво.

Ограничаващият фактор определя зоната на разпространение на вида или (при по -тежки условия) влияе върху общото ниво на метаболизма. Например, съдържанието на фосфати в морската вода е ограничаващ фактор, който определя развитието на планктона и като цяло производителността на общностите.

Терминът "ограничаващ фактор" е приложим не само за различни елементи, но и за всички фактори на околната среда. Конкурентните отношения често са ограничаващият фактор.

Всеки организъм има граници на издръжливост по отношение на различни фактори на околната среда. В зависимост от това колко широки или тесни са тези граници, се прави разлика между еврибионтични и стенобиотични организми. Еврибионтиса в състояние да издържат на широк диапазон от интензивност на различни фактори на околната среда. Да предположим, че местообитанието на лисицата е от горската тундра до степите. Стенобионтинапротив, те толерират само много тесни колебания в интензивността на екологичния фактор. Например, почти всички тропически тропически гори са стенобионти.

Законът за толерантността

Идеята, че заедно с минимума, максимумът може да бъде ограничаващ фактор, е въведен 70 години по -късно през 1913 г. след Либих от американския зоолог У. Шелфорд. Той обърна внимание на факта, че не само тези екологични фактори, чиито стойности са минимални, но и тези, които се характеризират с екологичен максимум, могат да ограничат развитието на живите организми и формулира закона за толерантност: „ ограничаващият фактор за просперитета на популация (организъм) може да бъде поне и максимум въздействие върху околната среда, а диапазонът между тях определя стойността на издръжливостта (граница на толерантност) или екологичната валентност на организма спрямо този фактор) "

Благоприятният обхват на действие на фактора на околната среда се нарича оптимална зона (нормална жизнена активност). Колкото по -значително е отклонението на фактора от оптималното, толкова повече този фактор инхибира жизнената активност на населението. Този диапазон се нарича зона на потисничество или песимум. Максималните и минималните допустими стойности на даден фактор са критични точки, отвъд които съществуването на организъм или популация вече не е възможно. Границата на толеранс описва амплитудата на колебанията на факторите, което осигурява най-пълноценното съществуване на популацията. Хората могат да имат малко по -различни диапазони на толерантност.

Адаптациите на организмите към околната среда се наричат адаптации. Способността да се адаптира е едно от основните свойства на живота като цяло, тъй като осигурява самата възможност за съществуването му, способността на организмите да оцеляват и да се размножават. Адаптациите се проявяват на различни нива: от биохимията на клетките и поведението на отделните организми до структурата и функционирането на общностите и екологичните системи. Адаптациите възникват и се променят по време на еволюцията на видовете.

Отделните свойства или елементи на околната среда, които влияят на организмите, се наричат фактори на околната среда. Факторите на околната среда са разнообразни. Те могат да бъдат необходими или, обратно, да бъдат вредни за живите същества, да улеснят или възпрепятстват оцеляването и размножаването. Факторите на околната среда са с различно естество и специфичност на действие. Факторите на околната среда се делят на абиотични и биотични, антропогенни.

Абиотични фактори - температура, светлина, радиоактивно излъчване, налягане, влажност на въздуха, състав на солта на вода, вятър, течения, терен - всичко това са свойства на неодушевена природа, които пряко или косвено засягат живите организми.

Биотичните фактори са формите на влияние на живите същества един върху друг. Всеки организъм постоянно изпитва прякото или непрякото влияние на други същества, влиза в контакт с представители на собствения си вид и други видове, зависи от тях и сам им оказва влияние. Околния органичен свят е неразделна част от околната среда на всяко живо същество. Взаимовръзките на организмите са основата за съществуването на биоценози и популации; тяхното разглеждане принадлежи към областта на синекологията.

Антропогенните фактори са форми на дейност на човешкото общество, които водят до промени в природата като местообитание на други видове или пряко засягат живота им. Въпреки че човек влияе върху дивата природа чрез промени в абиотичните фактори и биотичните взаимоотношения на видовете, антропогенната дейност трябва да бъде отделена като специална сила, която не се вписва в рамките на тази класификация. Значението на антропогенното влияние върху живия свят на планетата продължава да нараства бързо. Един и същ фактор на околната среда има различно значение в живота на съжителстващите организми от различни видове. Например, силен вятър през зимата е неблагоприятен за големи, открито живи животни, но не засяга по -малките, които се укриват в дупки или под снега. Солевият състав на почвата е важен за храненето на растенията, но е безразличен за повечето сухоземни животни и т.н.

Промените във факторите на околната среда във времето могат да бъдат: 1) редовно-периодични, променящи силата на въздействието във връзка с времето на деня или сезона на годината или ритъма на приливите и отливите в океана; 2) нередовни, без ясна периодичност, например промени в метеорологичните условия през различни години, явления с катастрофален характер - бури, валежи, свлачища и др.; 3) насочени за известни, понякога дълги периоди от време, например, когато климатът е студен или затоплящ, водните тела са обрасли, говедата постоянно пасат в една и съща област и т.н. Факторите на околната среда имат различни ефекти върху живите организми, т.е. може да повлияе като стимули, предизвикващи адаптивни промени във физиологичните и биохимичните функции; като ограничения, които правят невъзможно съществуването в тези условия; като модификатори, причиняващи анатомични и морфологични промени в организмите; като сигнали, показващи промени в други фактори на околната среда.

Въпреки голямото разнообразие от фактори на околната среда, могат да бъдат идентифицирани редица общи модели в естеството на тяхното въздействие върху организмите и в реакциите на живите същества.

1. Законът на оптималния. Всеки фактор има само определени граници на положителен ефект върху организмите. Резултатът от действието на променлив фактор зависи преди всичко от силата на неговото проявление. Както недостатъчното, така и прекомерното действие на фактора влияе негативно върху жизнената активност на индивидите. Благоприятната сила на влияние се нарича зона на оптимален екологичен фактор или просто оптималната за организмите от даден вид. Колкото по -силни са отклоненията от оптималното, толкова по -изразен е потискащият ефект на този фактор върху организмите (песимумна зона). Максималните и минималните допустими стойности на фактора са критични точки, извън които съществуването вече не е възможно, настъпва смърт. Границите на издръжливост между критичните точки се наричат екологична валентност (диапазон на толерантност) на живите същества във връзка с конкретен фактор на околната среда.

Представители на различни видове се различават значително един от друг както в позицията на оптималната, така и в екологичната валентност. Например, арктическите лисици в тундрата могат да понасят колебанията на температурата на въздуха в диапазона от около 80 ° C (от + 30 ° до -55 ° C), докато топловодните ракообразни Copilia mirabilis могат да издържат на промени в температурата на водата в диапазона на повече от 6 ° C (от 23 ° до 29 ° C). Появата на тесни граници на толерантност в еволюцията може да се разглежда като форма на специализация, в резултат на което се постига по -голяма ефективност за сметка на адаптивността и увеличава разнообразието в общността.

Същата сила на проявлението на фактора може да бъде оптимална за един вид, песимална - за друг и да излиза извън границите на издръжливост за трети.

Широката екологична валентност на даден вид по отношение на абиотичните фактори на околната среда е посочена с добавянето на префикса „evry“ към името на фактора. Евритермални видове - издържащи на значителни температурни колебания, еврибат - широк диапазон на налягане, еврихалин - различна степен на засоляване на околната среда.

Неспособността да се толерират значителни колебания на фактора или тясна екологична валентност се характеризира с представката „стено“ - стенотермални, стенобатни, стенохалинови видове и др., Които са в състояние да се адаптират към различни условия на околната среда - еврибионтични.

2. Неяснота на ефекта на даден фактор върху различни функции. Всеки фактор има различен ефект върху различните функции на тялото. Оптимум за някои процеси може да бъде песимум за други. И така, температурата на въздуха от 40 ° до 45 ° C при хладнокръвни животни значително увеличава скоростта на метаболитните процеси в организма, но потиска двигателната активност и животните изпадат в термичен тормоз. За много риби температурата на водата, която е оптимална за узряването на репродуктивните продукти, е неблагоприятна за хвърляне на хайвера, което се случва в различен температурен диапазон.

Жизненият цикъл, в който в определени периоди тялото изпълнява предимно определени функции (хранене, растеж, размножаване, разпръскване и т.н.), винаги е в съответствие със сезонните промени в комплекса от фактори на околната среда. Подвижните организми също могат да променят местообитанията си за успешно изпълнение на всичките си жизнени функции. Размножителният период обикновено е критичен; през този период много фактори на околната среда често стават ограничаващи. Границите на толерантност за разплодни индивиди, семена, яйца, ембриони, разсад и ларви обикновено са по-тесни, отколкото за неразмножаващи се възрастни растения или животни. По този начин възрастен кипарис може да расте на сухи планини и потопен във вода, но той се възпроизвежда само там, където има влажна, но не наводнена почва за развитието на разсад. Много морски животни могат да понасят солена или сладка вода с високо съдържание на хлориди, така че те често влизат в реките нагоре по течението. Но техните ларви не могат да живеят в такива води, така че видът не може да се размножава в реката и не се заселва тук постоянно.

3. Променливост, променливост и разнообразие от реакции на действието на факторите на околната среда при отделни индивиди от вида.

Степента на издръжливост, критичните точки, оптималните и песималните зони на отделните индивиди не съвпадат. Тази променливост се определя както от наследствените качества на индивидите, така и от пола, възрастта и физиологичните различия. Например при молец, един от вредителите на брашното и зърнените продукти, критичната минимална температура за гъсеници е -7 ° C, за възрастни форми -22 ° C, а за яйца -27 ° C. Измръзването при 10 ° C убива гъсеници, но не е опасно за възрастните и яйцата на този вредител. Следователно, екологичната валентност на даден вид винаги е по -широка от екологичната валентност на всеки отделен индивид.

4. Видовете се адаптират към всеки от факторите на околната среда по относително независим начин. Степента на устойчивост на който и да е фактор не означава съответната екологична валентност на вида по отношение на други фактори. Например, видовете, които понасят големи температурни колебания, не е необходимо също така да бъдат адаптирани към големи колебания във влажността или режима на солта. Евритермалните видове могат да бъдат стенохалин, стенобат или обратно. Екологичната валентност на даден вид по отношение на различни фактори може да бъде много разнообразна. Това създава изключително разнообразие от адаптации в природата. Наборът от екологични валенции във връзка с различни фактори на околната среда съставлява екологичния спектър на вида.

5. Несъответствието между екологичните спектри на някои видове. Всеки вид е специфичен по своите екологични възможности. Дори при видове, които са сходни по начини на адаптиране към околната среда, има различия по отношение на всякакви отделни фактори.

6. Взаимодействие на фактори.

Оптималната зона и границите на издръжливост на организмите по отношение на всеки фактор на околната среда могат да се изместват в зависимост от това колко силно и в каква комбинация действат други фактори едновременно. Този модел се нарича взаимодействие на фактори. Например, топлината се понася по -лесно на сух, отколкото на влажен въздух. Рискът от замръзване е много по -висок при студено време със силни ветрове, отколкото при спокойно време. По този начин същият фактор, комбиниран с други, има различно въздействие върху околната среда. Напротив, един и същ екологичен резултат може да бъде получен по различни начини. Например, увяхването на растенията може да бъде спряно чрез увеличаване на количеството влага в почвата и понижаване на температурата на въздуха, за да се намали изпарението. Създава се ефект на частично заместване на фактори.

В същото време взаимната компенсация за действието на фактори на околната среда има определени граници и е невъзможно напълно да се замени един от тях с друг. Пълното отсъствие на вода или поне един от основните елементи на минералното хранене прави живота на растенията невъзможен, въпреки най -благоприятните комбинации от други условия. Крайният топлинен дефицит в полярните пустини не може да бъде компенсиран нито от изобилие от влага, нито от денонощно осветление.

7. Правилото за ограничаващи (ограничаващи) фактори. Факторите на околната среда, които са най -отдалечени от оптималните, правят особено трудно съществуването на вида при тези условия. Ако поне един от факторите на околната среда се доближи или надхвърли критичните стойности, тогава, въпреки оптималната комбинация от други условия, индивидите са заплашени от смърт. Такива фактори, които се отклоняват от оптималното, са от първостепенно значение в живота на даден вид или неговите отделни представители във всеки определен период от време.

Ограничаващите околната среда фактори определят географския обхват на вида. Характерът на тези фактори може да бъде различен. Така движението на даден вид на север може да бъде ограничено от липса на топлина, до сухи райони - от липса на влага или твърде високи температури. Биотичните взаимоотношения, например заемането на територия от по -силен конкурент или липсата на опрашители за растенията, също могат да служат като ограничаващ фактор за разпространението.

За да се определи дали даден вид може да съществува в даден географски район, първо е необходимо да се установи дали някакви фактори на околната среда надхвърлят неговата екологична валентност, особено през най -уязвимия период на развитие.

Обикновено най -разпространени са организмите с широк диапазон на толерантност към всички фактори.

8. Правилото за съответствие на условията на околната среда с генетичното предопределение на организма. Един вид организми може да съществува толкова дълго, доколкото заобикалящата го естествена среда съответства на генетичната способност на този вид да се адаптира към неговите колебания и промени. Всеки вид живо същество е възникнал в определена среда, в една или друга степен адаптиран към него, и по -нататъшното му съществуване е възможно само в него или в близка среда. Рязка и бърза промяна в жизнената среда може да доведе до факта, че генетичните възможности на вида ще бъдат недостатъчни за адаптиране към новите условия.

Организмът е едновременно повлиян от множество разнообразни и многопосочни фактори на околната среда. В природата комбинацията от всички влияния в техните оптимални, най -благоприятни стойности е практически невъзможна. Следователно, дори в местообитания, където всички (или водещи) фактори на околната среда се комбинират най -благоприятно, всеки от тях най -често се отклонява донякъде от оптималния. За да се характеризира действието на факторите на околната среда върху животните и растенията, от съществено значение е по отношение на някои фактори организмите да имат широк диапазон на издръжливост и да издържат на значителни отклонения в интензивността на фактора от оптималната стойност.

Организмите са адаптирани към други фактори само в тесен диапазон от техните промени и издържат само на малки отклонения от оптималното. Например за някои антарктически студено адаптирани видове риби допустимият температурен диапазон е само 4 ° C (-2 до +2 ° C). С повишаване на температурата до 0 ° C, метаболитната активност се увеличава, но с по -нататъшното й увеличаване скоростта на метаболизма намалява и при +1,9 ° C рибите спират да се движат, изпадайки в термичен апат. Животните, живеещи във високи географски ширини, имат широк диапазон на издръжливост на температурни колебания. По този начин арктическите лисици в тундрата могат да понасят температурни колебания в рамките на 80 ° C (от +30 до -55 ° C). Сибирските растения са устойчиви на студено време. Например, даурската лиственица близо до Верхоянск може да издържи на зимни студове до -70 ° C. Растенията в тропическите гори могат да съществуват в доста тесни граници на температурни промени: понижаването на температурата до +5 ... + 8 ° С има пагубен ефект върху тях.

По отношение на факторите на околната среда съществуват видове топлолюбиви и студолюбиви, влаголюбиви и сухолюбиви, адаптирани към висока или ниска соленост на водата. За водните животни концентрацията на кислород във водата е от голямо значение. Някои видове могат да съществуват само в тесни граници на колебания в съдържанието на кислород. Юношите на речната пъстърва се развиват добре при концентрация на кислород 2 mg / l; когато намалее до 1,6 mg / l, всички пъстърви умират. Други видове риби - сом, шаран, адаптирани да живеят в застояли води, понасят добре ниското съдържание на кислород.

На различни етапи от онтогенезата организмите могат да проявяват неравна издръжливост към един или друг фактор. Например при молец, един от вредителите на брашното и зърнените продукти, критичната минимална температура за гъсеници е -7 ° C, за възрастни форми -22 ° C, а за яйца -27 ° C. Измръзване - 10 ° C ще убие гъсеници, но ще бъде безвредно за яйцата и възрастните форми.

Отклонението на интензитета на един фактор от оптималната стойност може да стесни границите на съпротивление към друг фактор. По този начин, с намаляване на съдържанието на азот в почвата, устойчивостта на суша на зърнените култури намалява. Фактор, който е в недостиг или излишък в сравнение с оптималната стойност, се нарича ограничаващ, тъй като прави невъзможно вида да процъфтява при тези условия. За първи път съществуването на ограничаващи фактори е посочено от германския химик J. Liebig (1840). Природата на тези фактори не е същата: липса на химичен елемент в почвата, липса на топлина или влага. Биотичните отношения също могат да бъдат фактори, ограничаващи разпространението: окупацията на територията от по -силен конкурент или липсата на опрашители за растенията (фиг. 25.6). За разпределението на видовете два показателя са от голямо значение: температурният праг за развитие и сумата от ефективните температури.

Много фактори стават ограничаващи по време на размножителния сезон. Границите на издръжливост за семена, яйца, ембриони, ларви обикновено са по -тесни, отколкото за възрастни растения и животни. Например, много раци могат да навлязат в реки далеч нагоре по течението, но техните ларви не могат да се развият в речните води. Обхватът на дивечовите птици често се определя от влиянието на климата върху яйцата или пилетата, а не върху възрастните.

Идентифицирането на ограничаващите фактори е много важно от практическа гледна точка. Така че, пшеницата расте слабо на кисели почви и въвеждането на вар в почвата може значително да увеличи добивите.

Ориз. 25.6. Цевта на Либих. Недостатъчният фактор (най -ниската дупка)

е ограничаващо

Котва точки

От многото фактори на околната среда, които влияят на тялото, само някои се характеризират с оптимални за живота стойности.
Животните и растенията, гъбите и прокариотите придобиват адаптации към условията на съществуване в процеса на еволюция.

Прегледайте въпросите и задачите

1. Какво се нарича тесен и широк диапазон на издръжливост на организмите?
2. Какво означават термините "студоустойчиви" и "термофилни" организми?
3. Каква е сумата от ефективните температури?
4. Обяснете как може да се прояви ограничаващият ефект на фактора на околната среда.
5. Защо според вас адаптацията на живите организми към абиотичните условия на околната среда не може да бъде безкрайна?
6. Въз основа на познанията за взаимодействието на факторите на околната среда и ограничаващия фактор, опитайте се да създадете модел на изкуствено земеделско производство за отглеждане на култури през цялата година.

Влиянието на факторите на околната среда върху организма може да бъде представено под формата на диаграма (фиг. 94).

Най -благоприятният интензитет на екологичния фактор за организма се нарича оптимален или оптимално.

Отклонението от оптималното действие на фактора води до потискане на жизнената дейност на организма.

Границата, отвъд която съществуването на организъм е невъзможно, се нарича граница на издръжливост.

Фактор на околната среда, който надхвърля границите на издръжливостта на организма, се нарича ограничаващо.

Ориз. 94.Схемата на действие на екологичния фактор върху тялото

По този начин оптималът отразява характеристиките на условията на местообитание на различни видове. В съответствие с нивото на най-благоприятните фактори, организмите се делят на топли и студолюбиви, влаголюбиви и устойчиви на суша, светлолюбиви и устойчиви на сянка, адаптирани към живота в солена и сладка вода и др. границата на издръжливост, колкото по -пластичен е организмът. Освен това границата на издръжливост по отношение на различни фактори на околната среда в организмите не е еднаква. Например, влаголюбивите растения могат да понасят големи температурни колебания, докато липсата на влага е разрушителна за тях. Тесно приспособените видове са по -малко пластични и имат малка граница на издръжливост, широко приспособените видове са по -пластични и имат широк спектър от колебания в факторите на околната среда.

За рибите, живеещи в студените морета на Антарктида и Северния ледовит океан, допустимият температурен диапазон е 4–8 ° C. С повишаването на температурата (над 10 ° C) те спират да се движат и изпадат в термичен торпор. От друга страна, рибите в екваториални и умерени ширини понасят температурните колебания от 10 до 40 ° C. Топлокръвните животни имат по-широк диапазон на издръжливост. Например, арктическите лисици в тундрата могат да понасят температурни спадове от -50 до 30 ° C.

Растенията в умерени географски ширини могат да издържат на температурни колебания от 60–80 ° C, докато тропическите растения имат много по -тесен температурен диапазон: 30–40 ° C.

Взаимодействие на факторите на околната средасе крие във факта, че промяната в интензитета на един от тях може да стесни границата на издръжливост до друг фактор или, обратно, да я увеличи. Например, оптималната температура увеличава вашата толерантност към влага и недостиг на храна. Високата влажност значително намалява устойчивостта на организма към високи температури. Интензивността на въздействието на факторите на околната среда е право пропорционална на продължителността на това въздействие. Продължителното излагане на високи или ниски температури е вредно за много растения, докато растенията понасят краткотрайните падания нормално. Ограничаващите фактори за растенията са съставът на почвата, наличието на азот и други хранителни вещества в нея. Така че, детелината расте по -добре на почви, които са бедни на азот, а копривата - напротив. Намаляването на съдържанието на азот в почвата води до намаляване на устойчивостта на суша на зърнените култури. Растенията растат по -зле на солени почви, много видове изобщо не се вкореняват. По този начин адаптивността на организма към отделните фактори на околната среда е индивидуална и може да има както широк, така и тесен диапазон на издръжливост. Но ако количествената промяна на поне един от факторите надхвърли границата на издръжливост, тогава, въпреки факта, че други условия са благоприятни, тялото умира.

Наборът от фактори на околната среда (абиотични и биотични), които са необходими за съществуването на даден вид, се наричат екологична ниша.