28. Абиотические факторы (температура и влажность).

Климатические условия географического распространения- организмов характеризуются также взаимосвязью между температурой и влажностью. Наглядно представить взаимодействие важнейших экологических факторов — температуры воздуха и влажности, измеряемой количеством атмосферных осадков, позволяют климатодиаграммы, или климатограммы.

Количество влаги в почве или в воздухе — влажность, уступая по своей роли только температуре, относится к главнейшим экологическим факторам. На протяжении большей части геологической истории жизнь на Земле была представлена исключительно водными организмами. Завоевание суши растениями, а затем и животными не устранило их зависимости от воды. Источник воды для организма — среда его обитания, т.е. почва, воздух и, конечно, водная среда. Влажность, при которой корневые системы растения не могут поглощать воду из почвы, называется влажностью завядания. Она зависит от физического состояния и механического состава почвы. С увеличением температуры воздуха расход воды на транспирацию увеличивается и может наступить водный дефицит.

Большое значение в обеспечении растений влагой имеет температурный фактор. С увеличением температуры воздуха расход воды на транспирацию увеличивается и может наступить водный дефицит, когда корневые системы не в состоянии обеспечить водой растение или скорость движения ее по ксилеме — водопроводящей системе не столь велика, чтобы компенсировать потерю воды листом. Определяемые прежде всего климатом условия увлажнения зависят также от местных особенностей среды обитания растений: рельефа и связанного с ним локального распределения выпавших осадков, глубины залегания грунтовых вод, характера самой растительности, в частности сомкнутости крон древесных растений, и т. д. Крайние положения занимают местообитания с предельно высокой и низкой влажностью в почве и воздушной среде. Поглощение воды корневыми системами, ее транспирационный расход и активность-жизнедеятельности растений определяют высоту растений от 70 м во влажных экваториальных вечнозеленых лесах до нескольких сантиметров в тундре и полярных пустынях.

30. Экологические элементы и экологические факторы.

Экологическими элементами называются все компоненты природной среды (вода, атмосферный воздух, почвы, горные породы, пища и т.д.), природные условия, а также результаты деятельности человека. Компоненты окружающей среды, способные оказать прямое либо косвенное влияние на живые организмы на протяжении хотя бы одной фазы индивидуального развития (онтогенеза), есть экологические факторы. К факторам относятся только те элементы, изменение которых вызывает ответную реакцию данного организма или данной группы организмов вплоть до исчезновения их по каким-либо причинам из среды обитания. Жизнь организма протекает между минимальным и максимальным значением фактора. Наименьшее значение, при котором может существовать организм, называется минимальным, или минимумом, наибольшее — максимальным, или максимумом. Значение фактора, при котором организм существует, но угнетен,— пессимальное, или пессимум, значение фактора, наиболее благоприятное для жизни организма,— оптимальное, или оптимум. Если изменение фактора превысит минимум или максимум, наступает массовая гибель организмов и популяция оказывается в экологической зоне смерти. Любой экологический фактор (условие существования или элемент питания), который имеет тенденцию ограничивать жизнедеятельность организма или развитие экосистемы, называется лимитирующим. Лимитировать жизнеспособность организма может не только недостаток, но и избыток какого-либо фактора. Вувод Ю. Либиха о зависимости роста растения от того элемента питания, который присутствует в почве в минимальном количестве, стал именоваться законом или правилом минимума.

Представление о влиянии максимального значения, выход за пределы которого ограничивает жизнедеятельность организма, ввел В. Шелфорд в 1913 г. Оно отражено в законе максимума, или законе толерантности (от лат. tolerantia — терпение). Находятся в диапазоне от минимума до максимума.

Из закона толерантности следуют несколько выводов:

• организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого;

• организмы с широким диапазоном толерантности по всем факторам наиболее широко распространены;

• если уровень одного экологического фактора выходит за пределы диапазона толерантности, то может измениться диапазон толерантности и к другим экологическим факторам (например, при низком содержании азота в почве растение для предотвращения увядания потребляет больше воды);

• пользоваться оптимальными условиями среды организмам часто мешают межпопуляционные и внутривидовые отношения — конкуренция, хищничество, паразитизм и др.;

• период размножения обычно является критическим, так как многие факторы среды часто становятся лимитирующими. Данный вывод объясняет ухудшение здоровья матери и ребенка, а также рождение физически или умственно неполноценных детей в результате прямого или косвенного загрязнения среды проживания и продуктов питания вредными веществами.

Виды с широким географическим распространением образуют приспособленные к местным условиям популяции, называемые экотипами. Их оптимумы и диапазон толерантности соответствуют местным условиям. В экологии используются ряд терминов с приставками стено- (узкий) и эври- (широкий). Организмы, способные обитать в условиях устойчивого постоянства какого-либо фактора среды или их группы, получили название стеноэков или стенобионтных, способные существовать при широких изменениях факторов — эвриэков или эврибионтных. В отношении температуры организмы могут быть стенотермными и эвритермными, влажности — стеногидрическими и эвригидрическими, солености — стеногалийными и эвригалийными и т. д. Таким образом классифицируются обычно животные.

В целом экологические факторы среды подразделяются на абиотические, биотические и антропические. К абиотическим относятся климатические (свет, температура, влажность, воздух), эдафические (почвенно-грунтовые), гидрографические (водные), орографические, ионизирующие излучения, к биотическим факторам — живые организмы, окружающие конкретный организм или сообщество. Антропические факторы связаны с деятельностью человека.